Еще в середине ХХ века физики разобрались в явлении, при котором некоторые металлы при чрезвычайно низких температурах или очень высоком давлении могут переносить электричество без сопротивления. Однако выбивающиеся из общего ряда сверхпроводники, способные сохранять это свойство при более высоких температурах, ученые до сих пор понимают не до полностью. Прорыв исследователей из Южного научно-технологического университета в Шэньчжэне должен помочь разобраться в «нетрадиционной сверхпроводимости».
«Есть огромная надежда, что мы сможем в конечном итоге поднять критическую температуру и сделать [такие материалы] более полезными для применения», — сказал Ли Данфэн из Городского университета Гонконга, один из исследователей.
К «нетрадиционным сверхпроводникам» относят купраты, соединения меди, и пниктиды, подгруппу азота, пополнили никелаты. Все они проявляют свойства сверхпроводимости при нормальном атмосферном давлении и температуре не ниже 150 К (–123 °C). Интерес к никелатам растет с 2019 года, когда Ли и его коллеги обнаружили намеки на то, что соединения, содержащие никель, ведут себя при низких температурах как сверхпроводники. Структурная близость к купратам позволяли предположить, что никелаты можно сделать сверхпроводящими при более высоких температурах. В 2023 году группе ученых это удалось, но тогда материалы подвергались высокому давлению.
В декабре прошлого года физики из Стэнфорда наблюдали первые признаки сверхпроводимости никелата при атмосферном давлении, пишет Nature. Команда из Шэньчжэня добилась большего, показав, что при достижении критической температуры и втесненных магнитных полях кристаллы никелата теряют сопротивление.
Никелатам еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем их критическая температура, при которой начинается сверхпроводимость, достигнет температуры купратов. Увеличение этого показателя является, по словам команды исследователей, их главным приоритетом. Они применяют различные подходы, чтобы найти наиболее эффективный способ выращивания материала и установлить его точный состав.
Неожиданный признак сверхпроводимости — спаривание электронов внутри электроизоляционного материала при -123 градусах Цельсия — наблюдала в прошлом году команда ученых из Стэнфордского университета. Объяснения этому явлению у физиков пока нет.
