E’ stato pubblicato recentemente (23 febbraio 2018) sulla rivista “Science Advances” uno studio che rivela alcune proprietà fondamentali dei superconduttori ad alta temperatura, eseguito da un gruppo di ricerca a cui hanno partecipato il professor Fulvio Parmigiani, direttore del Dipartimento di Fisica dell’Università degli studi di Trieste, e i dottorandi Giulia Manzoni e Andrea Sterzi.
Lo studio rivela che alcune proprietà fondamentali dei superconduttori ad alta temperatura (HTSC) a base di ossidi di rame sono correlate alle eccitazioni elementari con vettore d'onda parallelo ai legami Cu-O nel cristallo. Questi stati elettronici sono influenzati significativamente dall'insorgenza di correlazioni anti-ferromagnetiche e dalle instabilità della densità di carica, in particolare, dove la "gap" superconduttiva e la "pseudo-gap", a causa della loro anisotropia, raggiungono il massimo. Per elucidare la fisica di queste interazioni a molti-corpi, abbiamo studiato gli stati elettronici fuori equilibrio nello spazio dei momenti (spazio reciproco) mediate fotoemissione risolta in angolo e in tempo con una risoluzione temporale di ~ 50 femtosecondi.
Questi esperimenti hanno permesso di seguire direttamente la dinamica ultraveloce degli stati anti-nodali in un prototipo di cuprato superconduttore a alta temperatura. In particolare, sono stati evidenziati i meccanismi di ridistribuzione non-termica della carica negli orbitali Cu-O, mettendo in risalto le notevoli differenze della dinamica elettronica tra le zone nodali e anti-nodali della pseudo-gap. Infatti, mentre la distribuzione delle quasiparticelle nodali è simile a quella che si osserva in un metallo convenzionale, nuovi stati transienti di quasi-particella emergono agli anti-nodi, in analogia a quanto ci si aspetta per un isolante Mott fuori equilibrio. Inoltre, è stato dimostrato che questa "metallicità" anti-nodale transiente è consistente con la dinamica ultraveloce delle bande 2p dell'ossigeno foto-eccitate. Questa evidenza sperimentale attesta il collegamento diretto tra i meccanismi di "bassa energia" delle eccitazioni intra-banda e quelli di "alta energia", tipici delle transizioni inter-banda dei materiali a forte correlazione elettronica, risolvendo quindi un problema a lungo dibattuto nella fisica dei superconduttori a base di ossidi di rame.
http://df.units.it/it/content/dynamics-correlation-frozen-antinodal-quas...
Link open access: http://advances.sciencemag.org/content/4/2/eaar1998
