Die Chemie von UTe2 verstehen
 

Ein Forscherteam des MPI CPfS hat herausgefunden, warum der unkonventionelle Supraleiter UTe₂ von Probe zu Probe so auffällige Verhaltensunterschiede aufweist.

Obwohl UTe₂ seit seiner Entdeckung intensiv untersucht wurde, blieb der Ursprung seiner inkonsistenten supraleitenden Eigenschaften bislang ungeklärt. Die Wissenschaftler stellten durch die systematische Analyse von Kristallen, die durch verschiedene Synthesewege hergestellt wurden, fest, dass sich Proben, die nur einen statt zwei supraleitende Übergänge aufweisen, aufgrund lokaler Abweichungen von der Translationssymmetrie unterscheiden. In der bc-Ebene des Kristalls sind dabei deutliche Merkmale zu beobachten. Die Studie ergab auch, dass bereits eine geringe Anzahl von Uranleerstellen – etwa vier Prozent – die supraleitenden Eigenschaften des Materials drastisch verändern kann. Diese Leerstellen verursachen subtile, aber messbare Veränderungen im Kristallgitter, darunter eine Differenz von 0,51 % im Volumen der Einheitszelle, was sich direkt darauf auswirkt, ob UTe₂ supraleitend wird.

Die Ergebnisse unterstreichen die außergewöhnliche Empfindlichkeit von UTe₂ gegenüber geringfügigen strukturellen Merkmalen und bestätigen damit die Unkonventionalität und Bedeutung im weiteren Bereich der Supraleitung. Durch die Kombination fortschrittlicher chemischer und physikalischer Analysen liefert die Arbeit wichtige Erkenntnisse über die Wechselwirkung zwischen Kristallstruktur und exotischen Quantenphänomenen und ebnet den Weg für ein tieferes Verständnis stark korrelierter Materialien.