Ruptura espontánea de la simetría de rotación en los superconductores de óxido de cobre

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales
• Superconductividad

Sus antecedentes:

• El origen de la superconductividad a alta temperatura en los óxidos de cobre sigue siendo objeto de debate.
• El estado normal por encima de la temperatura crítica exhibe características anómalas como la pseudobrecha en los materiales subdopados y se desvía de la teoría de Bardeen-Cooper-Schrieffer en los materiales sobredopados.

Objetivo del estudio:

• Investigar el estado anormal normal en los óxidos de cobre.
• Comprender las propiedades de transporte electrónico de las películas La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$.

Principales métodos:

• Estudió las películas monocristalinas La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$ con corriente eléctrica.
• Se mide la tensión transversal espontánea ortogonal a la corriente.
• Se analizó la dependencia de la tensión en la corriente, la temperatura, la orientación y el dopaje.

Principales resultados:

• Se observó una tensión transversal espontánea dependiente de la corriente, la temperatura, el dopaje y la orientación en el plano.
• El voltaje transversal oscila como sin ((2φ) cuando se gira la dirección de la corriente, rompiendo la simetría cuádruple.
• Esta anisotropía, denominada nematicidad electrónica, alcanza su punto máximo cerca de la temperatura crítica y disminuye con el dopaje.

Conclusiones:

• Los fenómenos observados son manifestaciones intrínsecas de una inesperada anisotropía en el plano en el transporte electrónico.
• La nematicidad electrónica está presente incluso en películas tetragonales con restricción epitaxial.
• Esta anisotropía es intrínsecamente electrónica y puede estar relacionada con la superconductividad a alta temperatura.