Сверхпроводимость — это квантовое состояние, при котором материал проводит электричество без сопротивления. Обычно это происходит при экстремально низких температурах, близких к абсолютному нулю. Ученые мечтают о сверхпроводниках, работающих при комнатной температуре, что открыло бы новые возможности в энергетике, медицине и квантовых вычислениях.
Команда под руководством Стевана Надж-Перге из Калифорнийского технологического института обнаружила новое сверхпроводящее состояние, названное модуляцией плотности куперов-пар (PDM). Это состояние характеризуется изменением энергетической щели — области, где электроны образуют пары, обеспечивая сверхпроводимость. В отличие от традиционных сверхпроводников, где щель одинакова, в PDM она модулируется на атомном уровне, достигая колебаний до 40%.
Эксперименты проводились на тонких чешуйках сверхпроводника на основе железа FeTe0.55Се0.45 с использованием сканирующей туннельной микроскопии. Новый метод очистки поверхности позволил получить точные данные, что ранее было невозможно из-за загрязнений. Теоретическая модель, разработанная Михалом Папаем и Патриком Ли, объясняет происхождение PDM нарушением симметрии в тонких чешуйках.
Это открытие приближает понимание механизмов сверхпроводимости и может стать шагом к созданию материалов, работающих при комнатной температуре. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Пространственная модуляция сверхпроводящей щели, закодированная в цвете и измеренная с помощью сканирующей туннельной микроскопии. Фото: Линъюань Конг, постдокторант IQIM/AWS.
Дополнительная информация: Lingyuan Kong et al, Cooper-pair density modulation state in an iron-based superconductor, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08703-x
Источник: New superconducting state discovered: Cooper-pair density modulation