Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме обнаружили неожиданное поведение сверхпроводимости в ультратонких пленках диселенида ниобия (NbSe2). Опубликованное в Nature Communications, исследование показало, что при толщине менее шести атомных слоев сверхпроводимость перестает распространяться по всему материалу, ограничиваясь его поверхностью. Это открытие противоречит традиционным представлениям и может повлиять на развитие квантовых технологий.
Команда под руководством аспиранта Нофара Фридмана и профессора Йонатана Анахори использовала передовые методы магнитной визуализации для изучения тонких пленок NbSe2. Обычно сверхпроводимость усиливается с увеличением толщины материала, что измеряется длиной Перла. Однако в пленках толщиной 3–6 слоев (2–4 нм) длина Перла резко увеличилась, нарушив ожидаемую закономерность.
«В очень тонких образцах сверхпроводимость ведет себя иначе, — объяснил Фридман. — Ток передается преимущественно на поверхностях, а не по всему объему». Это открытие ставит новые вопросы о поведении сверхпроводников в ультратонких масштабах.
Профессор Анахори подчеркнул, что их метод магнитной визуализации позволил выявить детали, недоступные ранее. Это исследование расширяет понимание сверхпроводимости и открывает новые возможности для квантовых технологий.
На схематической иллюстрации экспериментальной установки показан сканирующий магнитный микроскоп, расположенный над двумя разными образцами. Один образец демонстрирует только поверхностную сверхпроводимость, в то время как другой демонстрирует обычную сверхпроводимость. Фото: Ори Лерман.
Дополнительный источник: Anomalous Thickness Dependence of the Vortex Pearl Length in Few-Layer NbSe₂, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57817-3
Источник: The hidden superconducting state in NbSe₂: Shedding layers and gaining insights