ORNLのDOE Scienceユーザー施設であるOak Ridge Leadership Computing Facility(OLCF)のサミットスーパーコンピューターを使用して、研究者は、非常に寒い温度で酸化銅格子に余分な電子を追加する効果をシミュレートしました。
材料の電子特性の変化を研究することにより、チームは、電子の添加が反強磁性症(電子スピンが反対方向に整列する傾向)を抑制し、超伝導性の原因となるクーパーペアの形成を促進し、エネルギーを失うことなく電気を流すことを促進することを発見しました。
「これは、これらの重要な行動を明示的かつ自己整合的に結びつける最初の理論的作業です」とOrnlのB. Sriram Shastry氏は述べています。 「私たちのシミュレーションからの発見は、酸化物銅に見られる型にはまらない超伝導状態が、反強磁性と超伝導性の競合の結果である可能性があることを示唆しています。」
Shastryによると、チームの次のステップは、材料の特性が温度とともにどのように変化するかを研究し、超伝導に対する障害の影響を調査することです。 「この作業は、私たちを超伝導体のより基本的な理解に近づけ、それがさらに高い遷移温度を持つ新しい材料につながる可能性がある」と彼は言った。
この研究は、物理レビューBに掲載されました。