Сверхпроводящие материалы критически важны для энергоэффективных технологий, но их применение сдерживается необходимостью экстремально низких температур (около –200 °C) и потерей свойств в сильных магнитных полях.
Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Швеция) разработали новый подход, позволяющий преодолеть эти ограничения. Вместо изменения химического состава они модифицировали нанорельеф подложки, на которую наносится ультратонкая пленка сверхпроводника (купрата). Созданный на поверхности подложки узор из выступов и впадин формирует особый «электронный ландшафт», стабилизирующий сверхпроводящее состояние.
Результат — материал сохраняет сверхпроводимость при значительно более высоких температурах и в сильных магнитных полях. Это открытие задаёт новый принцип проектирования сверхпроводников и открывает путь к созданию энергоэффективной электроники и квантовых технологий будущего.
На этом концептуальном изображении показано, как созданный исследователями узор из крошечных холмов и впадин — размером меньше одной миллионной толщины волоса — на подложке (MgO внизу) влияет на расположение атомов в сверхпроводящем материале (YBCO вверху). На границе между двумя слоями электронный ландшафт позволяет добиться сверхпроводимости при более высоких температурах, чем это было возможно ранее, даже при воздействии сильных магнитных полей. Фото: Технологический университет Чалмерса / Риккардо Арпайя.
Дополнительная информация: Eric Wahlberg et al, Boosting superconductivity in ultrathin YBa2Cu3O7−δ films via nanofaceted substrates, Nature Communications (2026).
DOI: 10.1038/s41467-025-67500-2
Источник: https://phys.org/news/2026-03-superconductor-advancement-ultra-energy-efficient.html