Ułatwienia dostępu
W pracy opublikowanej w czasopiśmie Nature potwierdzono sygnatury prądów spinowo-orbitalnych łamiących odwracalność czasu i symetrie krystaliczne w egzotycznej fazie chiralnej stanów elektronowych powierzchni Sr2RuO4. Korzystając z techniki fotoemisji z rozdzielczością kątową, spinową i z określoną kołową polaryzacją światła (CP-spin-ARPES), dzięki wkładowi prof. Wojciecha Brzezickiego z IF PAN, możliwe było znalezienie sygnatur poszukiwanych prądów .
Zjawiska chiralne to sytuacje, które "obserwowane w lustrze" wyglądają inaczej niż w rzeczywistości, na przykład kierunek polaryzacji kołowej fotonu obserwowany w lustrze będzie odwrotny niż widziany bezpośrednio przez obserwatora. Chiralność jest ważnym pojęciem także w biochemii bowiem molekuły i struktury molekularne występujące w organizmach są chiralne, a w organizmach żywych zazwyczaj występuje tylko jedna z form chiralnych. Z tego powodu organizmy, które spożywają związek chiralny zazwyczaj mogą metabolizować tylko jedną, właściwą formę, a różne formy chiralne środka farmaceutycznego mają zwykle różną siłę bądź sposób działania na organizm. W materii skondensowanej własności chiralne wzbudzeń elementarnych gazu elektronowego, kwazicząstek, występują zwykle w związku z niską symetrii struktury kryształu i z efektami relatywistycznych oddziaływań elektronów. Możliwość analizy i kontrolowania tych zjawisk wydaje się aktualnie interesująca dla ewentualnych zastosowań faz chiralnych do przetwarzania informacji w urządzeniach informatyki kwantowej odpornych na fluktuacje i zakłócenia.
Opublikowana ostatnio w czasopiśmie Nature praca dotyczyła rozpoznania obecności egzotycznej powierzchniowej fazy chiralnej w aktualnie intensywnie badanym niskotemperaturowym nadprzewodniku Sr2RuO4. Ta dotychczas hipotetyczna faza, w której wystepują prądy spinowo-orbitalne, w stanie podstawowym łamie zarówno symetrię odwrócenia czasu, jak i symetrie krystaliczne materiału, stąd jej nazwa: chiralna. Metodą obserwacji takiego stanu złamanej symetrii jest eksperyment fotoemisji z rozdzielczością kątową, spinową i z określoną kołową polaryzacją światła (CP-spin-ARPES). W jej ramach, różnica zmierzonej intensywności pomiędzy polaryzacją lewo- i prawoskrętną pozwala wyznaczyć tak zwany dichroizm kołowy (CD). Jego wielkość można powiązać ze średnim momentem pędu elektronu i zazwyczaj przyjmuje on przeciwny znak dla przeciwnych kwazipędów. Obserwacja, że w obecności prądów spinowo-orbitalnych standardowe CD wykazuje takie zachowanie przeciwnego znaku w czystej formie, podcas gdy pomiar CD z rozdzielczością spinową już nie, jest ważnym wnioskiem wynikającym z wkładu prof. Brzezickiego. Wskazało to na zdolność techniki CD-spin-ARPES do odkrycia sygnantur tej egzotycznej fazy, a w przyszłości podobnych.