Ученые KAIST впервые напрямую наблюдали, как электроны в квантовых материалах формируют и разрушают упорядоченные структуры — волны зарядовой плотности (ВЗП), что имеет ключевое значение для понимания сверхпроводимости. Используя сверхчувствительный электронный микроскоп, охлажденный жидким гелием, они смогли «увидеть» этот процесс в реальном времени при экстремально низких температурах около –253 °C.
Исследование показало, что электронный порядок возникает неравномерно, подобно участкам льда в воде: в одних областях материала появлялись четкие полосатые структуры ВЗП, а в других — нет. Это распределение оказалось чувствительным к мельчайшим внутренним деформациям материала. При этом некоторые «островки» порядка сохранялись даже при нагреве, что не укладывается в текущие теоретические модели.
Важнейшим результатом стало первое в мире количественное измерение расстояния между электронами в ВЗП. Это создает новую аналитическую основу для управления квантовыми состояниями в материалах. Понимание динамики волн зарядовой плотности, которые могут как конкурировать со сверхпроводимостью, так и взаимодействовать с ней, открывает путь к созданию более эффективных сверхпроводников и материалов для квантовых компьютеров будущего.
Усреднённая дифракционная картина, полученная при сканировании 120 × 120 позиций зонда (в диапазоне ∼ 200 × 200 нм2 ) в наборе данных 4D-STEM, полученном при температуре 20 К. Пики обозначены как (h k l) в соответствии с векторами обратной решётки 2 H−NbSe 2. Источник: Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/776d-dnmf
Дополнительная информация: Seokjo Hong et al, Spatial Correlations of Charge Density Wave Order across the Transition in 2H–NbSe2, Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/776d-dnmf
Источник: https://phys.org/news/2026-01-visualization-captures-hidden-spatial-electrons.html