Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

New Insight on Superconductors

01.08.2008
An important advance in understanding how the electrons in some materials become superconducting has been made by researchers from UC Davis, the Los Alamos National Laboratory and UC Irvine. The work, published July 31 in the journal Nature, could lead to a deeper understanding of superconductivity and to new materials that are superconducting at higher temperatures.

Anzeige

The team of researchers, led by Yi-feng Yang, a postdoctoral fellow at UC Davis, found a simple way to calculate the temperature at which a new state of matter, the Kondo liquid, emerges in the class of metal alloys called heavy-electron materials. At very low temperatures, these alloys can become superconductors that conduct electricity without resistance.


"We've found a framing concept for an important class of materials, which allows us to begin to understand how they relate to each other and perhaps to find new members of the group," said Yang's postdoctoral mentor and team member, David Pines, distinguished professor of physics at UC Davis and co-director of ICAM, the Institute for Complex Adaptive Matter.

Heavy electron materials are alloys of metals such as cerium, ytterbium and uranium. They contain both free-moving electrons that make them electrical conductors and a "Kondo" lattice of localized electrons. When the temperature of the material is lowered below a characteristic temperature, the localized electrons lose their magnetism as they become collectively "entangled" through quantum mechanical effects with the conduction electrons, which become heavy and form the Kondo liquid. At much lower temperatures these heavy electrons then become either magnetic or superconducting.

Yang received a fellowship from ICAM that enabled him to become "embedded" in an experimental group on heavy electron materials led by Joe D. Thompson at Los Alamos. With Thompson and Han-oh Lee at Los Alamos, and Zachary Fisk at UC Irvine, he reviewed 30 years of existing data on heavy-electron materials, plus new experimental data collected by Thompson and Lee, to establish a long-sought connection between single impurities and lattice behavior in these materials.

They found that the crucial temperature at which the Kondo liquid emerges depends in a remarkably simple way on the coupling of individual local spins to the conduction electrons, Pines said.

The discovery should help researchers find the organizing principles of heavy-electron superconductivity, because it clarifies the nature of the normal state out of which superconductivity emerges, Pines said.

The work was supported by the National Science Foundation and by the ICAM fellowship for Yang. ICAM is a multidisciplinary research program of the University of California that has 57 branches across the U.S. and globally, with its headquarters at UC Davis.

Andy Fell | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.ucdavis.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht „All4Green“ – Rechnen, wenn der Wind bläst
24.05.2012 | Universität Mannheim

nachricht Komplexität beherrschen
23.05.2012 | Siemens AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit


Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und bestimmte Krebsformen gehen auf eine fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen im Körper zurück.

Wissenschaftlern des Instituts für Photonische Technologien (IPHT) in Jena ist es erstmals gelungen, Proteinstrukturen auf sub-molekularer Ebene nachzuweisen und spektroskopisch zu analysieren. Ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Krankheitsursachen.

„Bis heute hat man nicht genau verstanden, was die fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Alzheimer, ...

Im Focus: Widerspenstiges Quasiteilchen erzeugt


Die Quantenphysik beschreibt physikalische Vorgänge in Festkörpern und anderen Vielteilchensystemen auch mit Hilfe von Quasiteilchen.

Innsbrucker Physikern um Rudolf Grimm ist es nun erstmals gelungen, ein neues Quasiteilchen - ein repulsives Polaron - in einem Quantengas experimentell zu erzeugen. Die Forscher berichten darüber in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.

Ultrakalte Quantengase sind ein ideales Experimentierfeld, um physikalische Phänomene in Festkörpern zu simulieren. Unter streng kontrollierten Bedingungen ...

Im Focus: Licht lässt Partikel wachsen - Forscher entdecken neuen Mechanismus in der Atmosphäre


Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.

Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.

Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...

Im Focus: Abschreckung: Tabak signalisiert angreifenden Zikaden Verteidigungsbereitschaft


Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen

Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...

Im Focus: Erbgutkopie reist im Protein-Koffer


Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.

Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.

Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Energieversorger vor dem Umbruch

24.05.2012 | Studien Analysen

Stem-cell-growing surface enables bone repair

24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit

24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

NieKE Themenforum: Ökonomie - Tierschutz - Lebensmittelsicherheit

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Nachhaltigkeit in der Schifffahrt: Werte vs. Wertschöpfung

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Wissenschaft und Öffentlichkeit

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp