Superconductores basados en hierro: hacia un modelo fenomenológico que correlaciones la temperatura crítica Tc con los parámetros estructurales?

MARICEL RODRIGUEZ, CARLOS ACHA Y GRISELDA POLLA

Villa Carlos Paz, Córdoba

Congreso; 97º Reunión Nacional de Física Asociación Física Argentina; 2012

AFA

En el 2008 [1], se halló una nueva clase de superconductores de alta temperatura crítica (Tc): los nitrogenoides de hierro ("iron pnictide") de fórmula ReFeAsO (Re: tierras raras), AeFe2As2 (Ae: Ca, Sr, Ba) y AFeAs (A: Li, Na). En estos nuevos compuestos se ha encontrado que al doparlos tanto con huecos como con agujeros, gracias a reemplazar parcialmente el oxígeno [2] o la tierra rara, presenta un estado superconductor con temperaturas entre 40 K y 55 K. Estudios posteriores mostraron la existencia de otra familia de superconductores basados en hierro llamada calcogenuros de hierro ("iron chalcogenide"), dado por el compuesto FeTe1-xSex [3]. Con el objetivo de profundizar en el análisis del mecanismo de la superconductividad y considerando los antecedentes sobre los estudios realizados en los cupratos superconductores [4], se comenzó a buscar cuáles son los parámetros relevantes que controlan la Tc. Algunos trabajos muestran que hay una estrecha relación entre la Tc y la distancia al anión ó "anion height" (ha) [5], otros entre la Tc y el ángulo alfa [6], obteniendo una Tc máxima para el ángulo de un tetraedro regular (alfa máximo = 109.47º). Se observó, además, [7] que la relación entre la Tc y el ha se podía generalizar para distintos compuestos de nitrogenoides, obteniéndose una curva Lorenztiana simétrica alrededor de 1.38 Å, con una Tc máxima de 60 K. Sin embargo, en el caso de los calcogenuros, la distribución de los valores de Tc en la curva simétrica se alejan del valor central, teniendo una ha máximo de 1.6 Å, además de un ángulo máximo de 105º, lejos del valor de tetraedro regular. Es en esta línea de pensamiento que proponemos estudiar para el caso de los calcogenuros, la relación entre la Tc y otros parámetros estructurales, además del ha y el ángulo alfa, proponiendo un modelo fenomenológico, a partir de datos obtenidos de la bibliografía y de muestras propias. El objetivo final es hallar un comportamiento general tanto para los nitrogenoides como para los calcogenuros, en cuanto a los parámetros estructurales que favorecen la aparición de la superconductividad. [1] X. H. Chen et al, Nature, 453, 761 (2008). [2] Ren, Zhi-An, EPL (Europhysics Letters), 83, 17002 (2008). [3] F. Hsu et al, Proc.Natl. Acad. Sci. U.S.A., 105, 14262 (2008). [4] J.Torrance et al, Phys. Lett., 61, 1127 (1988). [5] H. Okabe et al, Phys. Rev. B, 81, 205119 (2010). [6] Ch. Lee et al, JPSJ, 77, 083704 (2008). [7] Y. Mizuguchi et al, Supercond. Sci. Technol., 23, 054013, (2010).