Raual põhinevaid ülijuhtmaterjale saadi esmakordselt sentimeetrites mõõdetavate kristallidena.
Viimasel ajal on teadusilmas palju ärevust tekitanud raual põhinevate uut liiki ülijuhtmaterjalide avastamine. Kui esmalt leiti, et LaFeAsO elektritakistus kaob temperatuuril 26K üle absoluutse nulli, siis juba mõned kuud hiljem tõusis kriitiline temperatuur 55 Kelvinini, kui lantaan asendati teiste haruldaste muldmetallidega. Peagi lisandus ülijuhtivaid rauaühendeid veelgi. Neid materjale ühendab raua-aatomite paiknemine ruutude nurkades tasanditena, mis asuvad tetraeedrilise geomeetriaga struktuurides. Ehkki teadlased on saanud hea ettekujutuse aatomite paigutusest niisugustes struktuurides, puudub senini kõrgtemperatuursete ülijuhtide toimimise detailne teooria. Selle arendamisel on üheks takistuseks asjaolu, et vastavastatud materjale saadakse harilikult ainult üliväikeste kristallikestena ja nii jääb puudu katsetel põhinev teave nende makroskoopilistest omadustest. Nüüd on USA teadlased leidnud võimaluse sünteesida sentimeetri suurusjärgus rauast, telluurist ja seleenist koosnevaid ülijuhikristalle, mille üldvalem esitatakse kujul Fe1+yTexSe1-x. Indeksid x ja y määravad siin vastavate elementide vahekorra, kusjuures kui y on nullist suurem, esineb raua aatomeid ka mainitud "ruuduliste tasandite" vahel. Mõõtmised näitasid, et makroskoopilises kristallis esines ülijuhtivus ainult juhtudel, kui x oli ligilähedane 0.5-le, ehk telluuri ja seleeni oli ühepalju. Suurte kristallide loomine on vajalik ülijuhtide omaduste uurimiseks näiteks neutronite hajumise abil, aga ka mikroskoopiliste omaduste seostamiseks materjali elastsusnäitajatega.
 |
| a) Ülijuhi struktuur: punased kerad tähistavad raua, sinised telluuri ja seleeni aatomeid. Üksikud kollased kerad märgivad niisuguseid "üleliigseid" raua aatomeid, mis jäävad korrapärasest ruudulisest võrest välja b) ja c) Sünteesitud kristallid: vastavalt 17 grammi Fe1.13Te0.73Se0.27 ja 15 grammi Fe1.04Te0.64Se0.36 |
Allikad:
1. APS Physics: A route to large pnictide single crystals
2. Phys. Rev. B 79: Bulk superconductivity at 14 K in single crystals of Fe1+yTexSe1−x
Toimetas Erik Randla