Французские физики использовали алмаз с азотной вакансией (NV-центром) для визуализации эффекта Мейснера в сверхпроводнике на основе купрата ртути (HgBa₂Ca₂Cu₃O₈₊δ) под высоким давлением. Метод обеспечил микрометровое разрешение и точное определение критической температуры (139,8 ± 0,7 К).
Обычно сверхпроводимость проверяют через удельное сопротивление, но при сверхвысоких давлениях (сотни ГПа) электрические измерения искажаются. Альтернатива – наблюдение эффекта Мейснера (вытеснение магнитного поля), но сигнал загрязняется шумом от прессовой ячейки.
Команда Жана-Франсуа Роша встроила NV-центры в алмазную наковальню, превратив её в квантовый сенсор. При облучении NV-центры меняли спектр люминесценции в зависимости от магнитного поля. Образец купрата ртути сжали до 4 ГПа и изучили три сценария:
- Охлаждение до 90 К + включение поля.
- Охлаждение до 140 К при включённом поле.
- Отключение поля после перехода в сверхпроводящее состояние.
Без эффекта Мейснера спектр имел две линии, а при его наличии расщеплялся на 4–8 пиков. Метод позволил построить тепловую карту и выявить неоднородности материала.
Технология перспективна для изучения сверхпроводников высокого давления, включая супергидриды. Корреляционный анализ упростил определение критической температуры, но не её диапазона.
Образец купрата ртути (a), его фотолюминесцентное изображение (b) – точками отмечены NV-центры и спектры (c), полученные с их помощью Jean-François Roch et al. / Physical Review Applied, 2025
Источник: https://nplus1.ru/news/2025/07/01/imaging-meissner-effect