Группа исследователей из Йельского университета обнаружила убедительные доказательства существования нового типа сверхпроводящего материала. Данное открытие было опубликовано в журнале Nature Physics.
Исследование связано с теорией о том, что сверхпроводимость может быть вызвана электронным нематизмом — состоянием, при котором у электронов нарушается вращательная симметрия. В кристаллах селенида железа, легированных серой, атомы железа расположены в сетке, и при комнатной температуре электроны не могут различать горизонтальные и вертикальные направления. Однако при более низких температурах электроны могут переходить в нематическую фазу, предпочитая движение в одном из направлений.
В некоторых случаях электроны могут колебаться между направлениями, что называется нематической флуктуацией. В ходе исследования были изучены кристаллы с максимальными нематическими флуктуациями с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), который позволяет создавать изображения квантовых состояний электронов на атомном уровне. Эксперименты проводились при температуре менее 500 милликельвинов, что потребовало длительного охлаждения образцов.
В ходе исследования ученые надеялись обнаружить сверхпроводящую щель — ключевой признак сверхпроводимости. Благодаря снимкам, полученным с помощью СТМ, была обнаружена щель, соответствующая сверхпроводимости, вызванной нематическими флуктуациями электронов.
Ученые отмечают, что материалы на основе селенида железа и серы обладают уникальными свойствами, так как демонстрируют нематический порядок и сверхпроводимость без влияния магнетизма, что обычно затрудняет исследования. Это позволяет более четко выявить взаимосвязь между нематическими флуктуациями и сверхпроводимостью. В дальнейшем исследователи планируют продолжить эксперименты, чтобы изучить, как изменение содержания серы влияет на сверхпроводимость.
Ссылка на источник: https://lenta.ru
