Найден новый тип сверхпроводника

Группа исследователей из Йельского университета обнаружила убедительные доказательства существования нового типа сверхпроводящего материала.

Они опубликовали свое открытие в журнале Nature Physics.

Исследование связано с теорией, что сверхпроводимость может быть обусловлена электронным нематизмом - фазой материи, при которой у электронов нарушается вращательная симметрия. В кристаллах селенида железа, смешанных с серой, атомы железа находятся в сетке, и при комнатной температуре электроны атомов железа не различают горизонтальные и вертикальные направления. Однако при более низких температурах электрон может перейти в нематическую фазу, где он предпочитает двигаться в определенном направлении.

В некоторых случаях электрон может начать колебаться, предпочитая одно направление, а затем другое, что называется нематической флуктуацией. В рамках исследования были изучены кристаллы селенида железа с максимальными нематическими флуктуациями с использованием сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), способного создавать изображения квантовых состояний электронов на атомном уровне. Эксперименты проводились при температуре менее 500 милликельвинов, что требовало длительного охлаждения образцов в течение нескольких дней.

В ходе исследования ученые надеялись обнаружить сверхпроводящую щель - ключевой индикатор сверхпроводимости. Благодаря снимкам, полученным с помощью СТМ, они обнаружили щель, соответствующую сверхпроводимости, вызванной нематическими флуктуациями электронов.

Ученые отмечают, что материалы на основе селенида железа и серы обладают уникальными характеристиками, поскольку демонстрируют нематический порядок и сверхпроводимость без влияния магнетизма, который обычно затрудняет исследования. Это позволяет более четко выявить взаимосвязь между нематическими флуктуациями и сверхпроводимостью. В будущем исследователи планируют продолжить эксперименты, чтобы изучить, как изменение содержания серы влияет на сверхпроводимость.

Источник и фото - lenta.ru