Сверхпроводимость — уникальное состояние материалов, при котором электричество передается без малейших потерь энергии. Благодаря этому свойству стали возможны технологии вроде современных МР-томографов, позволяющих визуализировать внутренние органы. Однако пока подобные материалы работают лишь при экстремально низких температурах, что ограничивает их применение.
Прорыв в поиске материалов будущего
Создание сверхпроводников, функционирующих при комнатной температуре, стало бы революцией для энергетических систем, медицины и квантовых вычислений. Ученые во главе с Линьюань Конг совершили значительный шаг в этом направлении, обнаружив новое состояние — модуляцию плотности куперовских пар. Это открытие может перевернуть представления о сверхпроводящих материалах.
Как устроена модуляция плотности пар?
В обычных сверхпроводниках электроны объединяются в куперовские пары, которые способны перемещаться без сопротивления благодаря стабильной энергетической щели. Однако в материале FeTe0,55Se0,45 команда впервые зафиксировала пространственные колебания этой щели на атомном уровне. Явление, названное PDM (Cooper-pair density modulation), демонстрирует изменение параметров сверхпроводимости на 40%, что подтверждает теоретические модели 1960-х годов.
Экспериментальные и теоретические достижения
Для исследований использовались тонкие пластины сплава теллура и селена. Успех стал возможен благодаря инновационной методике очистки поверхности, позволившей провести точные измерения с помощью туннельного микроскопа. Разработанная учеными модель объясняет PDM как результат нарушения симметрии кристаллической решетки, открывая новые возможности для управления сверхпроводимостью.
«Мы впервые зафиксировали столь выраженную модуляцию на атомарном уровне, — комментирует Линьюань Конг. — Это важный шаг к пониманию и созданию материалов с управляемыми свойствами».
