Физики впервые проследили за полетом пары электронов в сверхпроводнике

Ученые полагают, что собранные ими данные помогут создать сверхпроводники, сохраняющие свои свойства при высоких температурах.

МОСКВА, 15 июл — РИА Новости. Американским физикам впервые удалось проследить за тем, как пары из электронов путешествуют внутри фрагмента сверхпроводника, что поможет в будущем создать новые типы таких сплавов, сохраняющие свои свойства при высоких температурах, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Physics.

"Теперь мы можем создать новые теоретические инструменты, которые помогут нашим коллегам избегать ненужных свойств при создании новых типов магнитных сверхпроводников, и позволят им сохранить свои свойства при высоких температурах", — заявил Шеймас Дэвис из Корнелльского университета в Итаке (США).

Дэвис и его коллеги пытались понять, как работает сверхпроводник на основе сплава кобальта, церия и индия, который относится к числу сверхпроводников на базе тяжелых фермионов. Они были открыты в 1978 году немецким физиком Франком Стеглихом и все они являются сплавами металлов, одним из обязательных компонентов которого являются атомы тяжелых металлов из группы актиноидов.

Сверхпроводимость в таких сплавах возникает из-за действия магнитного поля ядер актиноидов на свободные электроны, которое "утяжеляет" их в тысячу раз и заставляет объединяться в так называемые куперовские пары. Эти пары, как объясняют физики, и являются основой феномена сверхпроводимости.

Авторы статьи смогли проследить за рождением таких пар и их путешествием по сплаву, воспользовавшись тем, что они знали точную атомную структуру фрагмента сплава, с которым они работали. Ученые знали, где возникают пары электронов и пытались сделать их "видимыми" для туннельного микроскопа, разрушая их при помощи импульсов энергии.

Когда такая пара распадалась, электроны разлетались в разные стороны и "втыкались" в атомы, вызывая вибрации. Физики собирали снимки таких столкновений и использовали их для определения свойств куперовских пар и того, как они ведут себя внутри сплава. Ученые полагают, что собранные ими данные помогут создать сверхпроводники, сохраняющие свои свойства при высоких температурах.