Правительство США и исследователи открывают новый тип сверхпроводимости

Физики из Университета Вашингтона и Министерства энергетики США сделали потенциально важное открытие в области сверхпроводимости. Исследователи обнаружили новый тип сверхпроводимости в экзотическом, кристаллическом материале, сверхпроводимость которого можно регулировать, вплоть до ее полного отключения. Кроме того, ученым удалось достигнуть рекордной "высокой" температуры для сверхпроводника, работающего в условиях отсутствия электрического сопротивления.

Хотя комнатная температура для сверхпроводника еще не достигнута, установленный рекорд температуры (около 10 К, или -263.5 ºC) является значительным прогрессом. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, описывает синтетический кристаллический "сендвич" из ферромагнитных (европий) и сверхпроводящих материалов (железный арсенид). Этот материал, обозначаемый как допированный EuFe2As2 (с добавлением молекул кобальта), демонстрирует сверхпроводимость в сильном магнитном поле.

Особенностью EuFe2As2 является возможность "включения" и "выключения" сверхпроводимости путем приложения напряжения к материалу. При определенных уровнях напряжения сверхпроводимость материала может быть усилена до такой степени, что внешнее магнитное поле не требуется для активации сверхпроводящего состояния.

Материал представляет собой слои ферромагнитных (синий цвет) и сверхпроводящих (золотой цвет) атомов. Небольшое магнитное поле вызывает сверхпроводимость, а приложение напряжения может как индуцировать, так и подавлять сверхпроводимость.

Однако исследователи столкнулись с трудностями в процессе синтеза EuFe2As2, отмечая значительные различия между образцами, особенно на этапе допирования кобальтом. Эти трудности подтверждают сложность контроля квантовых процессов, необходимых для создания сверхпроводящих материалов.

Открытие может привести к значительному прогрессу в понимании и контроле сверхпроводимости, что в свою очередь может способствовать разработке новых применений в области сверхпроводящих цепей для современной промышленной электроники.