Физики нашли признаки сохранения электронных пар после исчезновения сверхпроводимости
В дителлуриде урана нашли признаки сохранения электронных пар после исчезновения основной сверхпроводящей фазы. Ученые сравнили этот эффект с улыбкой Чеширского кота, которая остается после исчезновения самого кота.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 5 октября. /Новости науки/. Физики выявили в дителлуриде урана признаки электронных пар выше температуры исчезновения сверхпроводимости, статья об открытии опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Сверхпроводники могут проводить электрический ток без сопротивления. В основе этого свойства лежит объединение электронов в куперовские пары, однако для сверхпроводимости необходимо еще и согласованное квантовое состояние. Новое исследование указывает, что особый пространственный рисунок электронного спаривания может сохраняться после исчезновения основной сверхпроводящей фазы. Это помогает разобраться, как связаны образование пар и переход всего материала в сверхпроводящее состояние.
Волны плотности пар - это словно улыбка Чеширского кота сверхпроводимости, считают ученые. Как улыбка персонажа Льюиса Кэрролла остается после исчезновения самого кота, так и признаки электронного спаривания могут пережить исчезновение основной сверхпроводящей фазы. Речь идет о состоянии, в котором спаривание меняется периодически от участка к участку, образуя своеобразный квантовый узор.
Ученые исследовали особенно чистые кристаллы дителлурида урана с помощью сканирующего туннельного микроскопа, позволяющего изучать поверхность на атомном уровне. Установка также давала возможность менять силу и направление магнитного поля: свойства этого материала сильно зависят от направления воздействия. Исследователи обнаружили несколько пространственных рисунков распределения электронного заряда. Одни исчезали при нагревании до температуры сверхпроводящего перехода, другие сохранялись выше нее, но подавлялись магнитным полем. Их реакция на поле в разных направлениях соответствовала особенностям сверхпроводимости самого кристалла. По объяснению авторов исследования, такое сочетание признаков указывает на волны плотности куперовских пар. При этом измерения относятся к поверхности: поведение электронов внутри образца может отличаться.
Теорию, объясняющую обычную сверхпроводимость через образование электронных пар, Джон Бардин, Леон Купер и Роберт Шриффер предложили в 1957 году. В 2007 году Фрадкин и его коллеги описали возможность существования волн плотности пар, в том числе выше температуры основного сверхпроводящего перехода. Дителлурид урана привлек внимание физиков в 2019 году, когда у него обнаружили сверхпроводимость при охлаждении примерно до двух кельвинов - около минус 271 градуса Цельсия. Новый эксперимент дает свидетельства в пользу предсказанного необычного состояния.
Сверхпроводники могут проводить электрический ток без сопротивления. В основе этого свойства лежит объединение электронов в куперовские пары, однако для сверхпроводимости необходимо еще и согласованное квантовое состояние. Новое исследование указывает, что особый пространственный рисунок электронного спаривания может сохраняться после исчезновения основной сверхпроводящей фазы. Это помогает разобраться, как связаны образование пар и переход всего материала в сверхпроводящее состояние.
Волны плотности пар - это словно улыбка Чеширского кота сверхпроводимости, считают ученые. Как улыбка персонажа Льюиса Кэрролла остается после исчезновения самого кота, так и признаки электронного спаривания могут пережить исчезновение основной сверхпроводящей фазы. Речь идет о состоянии, в котором спаривание меняется периодически от участка к участку, образуя своеобразный квантовый узор.
Ученые исследовали особенно чистые кристаллы дителлурида урана с помощью сканирующего туннельного микроскопа, позволяющего изучать поверхность на атомном уровне. Установка также давала возможность менять силу и направление магнитного поля: свойства этого материала сильно зависят от направления воздействия. Исследователи обнаружили несколько пространственных рисунков распределения электронного заряда. Одни исчезали при нагревании до температуры сверхпроводящего перехода, другие сохранялись выше нее, но подавлялись магнитным полем. Их реакция на поле в разных направлениях соответствовала особенностям сверхпроводимости самого кристалла. По объяснению авторов исследования, такое сочетание признаков указывает на волны плотности куперовских пар. При этом измерения относятся к поверхности: поведение электронов внутри образца может отличаться.
Теорию, объясняющую обычную сверхпроводимость через образование электронных пар, Джон Бардин, Леон Купер и Роберт Шриффер предложили в 1957 году. В 2007 году Фрадкин и его коллеги описали возможность существования волн плотности пар, в том числе выше температуры основного сверхпроводящего перехода. Дителлурид урана привлек внимание физиков в 2019 году, когда у него обнаружили сверхпроводимость при охлаждении примерно до двух кельвинов - около минус 271 градуса Цельсия. Новый эксперимент дает свидетельства в пользу предсказанного необычного состояния.
