Лента TH Новости Глобальные вызовы


Магнитные вибрации открыли экзотическую сверхпроводимость

∴ 187

Внутри твердых тел отдельные электроны зацикливаются вокруг наномасштабной дороги, проложенной атомами. По большей части эти электроны избегают друг друга, удерживаясь в отдельных полосах своим взаимным отталкиванием. Но вибрации на атомной дороге могут размыть их полосы и иногда позволять крошечным частицам спариваться. Результат – плавное движение без потерь, и это один из способов создания сверхпроводимости.

484

Но есть и другие, менее распространенные способы достижения этого эффекта. Ученые из Университета Мэриленда (УМ), Калифорнийского университета (КУ) и Университета Фудань (УФ) продемонстрировали, что крошечные магнитные толчки приводят к сверхпроводимости в материале, сделанном из металлических нанослоев. И, кроме того, возникающие электронные пары разрушают фундаментальную симметрию между прошлым и будущим состоянием. Хотя материал является известным сверхпроводником, эти исследователи предоставляют теоретическую модель и измерения, которые в первый раз однозначно демонстрируют экзотический характер материала.

В квантовых материалах нарушение симметрии между прошлым и будущим часто означает нетрадиционные фазы материи. Образец никеля-висмута (Ni-Bi), изученный здеиспользованный в исследовании, является первым примером двухмерного материала, где этот тип сверхпроводимости является внутренним, а это означает, что это происходит без помощи внешних агентов, таких как сверхпроводники. Эти результаты, недавно опубликованные в Science Advances, делают Ni-Bi привлекательным выбором для использования в будущих квантовых компьютерах. Это исследование также может помочь ученым в поиске других подобных странных сверхпроводников.

Мехди Каргарян, постдокторант, исследователь в УМ и соавтор статьи, объясняет, что даже после столетия исследований, сверхпроводимость остается малоизученной и привлекательной областью исследований.

Это довольно старая проблема, поэтому удивительно, что люди все еще открывают типы сверхпроводимости в лаборатории, которые беспрецедентны. Во-первых, мы хотим понять базовое электронное спаривание, что вызывает сверхпроводимость. Второе, это увидеть, возможна ли сверхпроводимость при более высоких температурах.Мехди Каргарян, постдокторант, исследователь в УМ и соавтор статьи.

Сверхпроводники, особенно экзотические, в основном остаются скованными масштабами громоздкого криогенного оборудования. Ученые ищут способы повышения температуры сверхпроводников, благодаря чему эти материалы легче использовать для таких вещей, как улучшение распределения электроэнергии и создание квантовых устройств. В этом новом исследовании команда решает первый вопрос Каргаряна и материальные намеки на позитивный взгляд на второй вопрос. Его экзотическая сверхпроводимость, хотя и остается криогенной, происходит при более высокой температуре по сравнению с другими подобными системами.

Сейчас ученые продолжают искать условия, для создания сверхпроводимости при более высоких температурах, чем в районе абсолютного нуля.

Филипп Дончев