Китайские физики открыли новый механизм сверхпроводимости в ультратонких плёнках PdTe2. Сделанное открытие выведет сверхпроводящую электронику и спинтронику на новый уровень. Результаты работы опубликованы в журнале Nano Letters.
Известно, что сильное магнитное поле нивелирует сверхпроводящее состояние материала. Достигая некоторого значения, оно разрывает пару электронов (куперовскую пару), ответственных за сверхпроводимость, и сопротивление вещества перестаёт быть нулевым.
Исключительную способность сопротивляться внешнему магнитному полю имеют двумерные (в виде тонкой плёнки) материалы из соединений серы, теллура, либо селена с переходными металлами. Их атомная структура симметрична относительно произвольно выбранного центра (инверсионная симметрия). В результате разрушения этой симметрии электроны вещества особым образом поляризуются в направлении, перпендикулярном плёнке. Это защищает сверхпроводящее состояние от огромных по величине магнитных полей. Такие материалы называются сверхпроводниками Изинга.
Совершенно новый тип сверхпроводимости обнаружили физики из Пекина. На подложке из титаната стронция они вырастили ультратонкую плёнку из PdTe2 толщиной три нанометра. Как и подобает сверхпроводнику Изинга, полученное соединение не теряло своих свойств в колоссальном магнитном поле, в семь раз превышающим критическую величину. Однако от предшественников отличало то, что новый материал сохранял инверсионную симметрию, а значит, он имеет совершенно иной механизм сверхпроводимости. Кроме того, плёнка сохраняла нулевое сопротивление в течение двадцати месяцев без каких-либо защитных слоёв. Исследователи назвали материал сверхпроводником Изинга второго типа.
Сделанное открытие стимулирует появление и развитие нового направления в физике конденсированного состояния. А совокупность уникальных свойств полученной плёнки даёт большой потенциал в сверхпроводящей и спиновой электронике.
Автор: Альберт Ахмадеев
Редактор: Анастасия Воротникова