Где искать топологическую сверхпроводимость: новый теоретический прорыв

Исследователи из Центра emergent matter science RIKEN – Синго Кобаяси и Акира Фурусаки – совершили важное теоретическое открытие в области сверхпроводимости. Их работа, опубликованная в Physical Review B, существенно расширяет спектр материалов, в которых может наблюдаться топологическая сверхпроводимость.
Где искать топологическую сверхпроводимость: новый теоретический прорыв
Изображение носит иллюстративный характер

Сверхпроводники, материалы способные проводить электрический ток без сопротивления при охлаждении ниже критической температуры, были впервые продемонстрированы в начале XX века. С тех пор учёные выделили два основных типа: обычные сверхпроводники с хорошо изученным механизмом работы и необычные, механизм действия которых до конца не ясен.

В последнее десятилетие особое внимание привлек новый класс материалов – топологические сверхпроводники. Ранее считалось, что это явление присуще лишь небольшому числу материалов, однако новое исследование опровергает данное предположение.

Ключевым механизмом сверхпроводимости является образование куперовских пар – спаренных состояний электронов. В обычных сверхпроводниках наблюдается s-волновое спаривание с симметрией относительно центральной точки, тогда как в необычных встречаются более сложные p-волновое и d-волновое спаривания.

Значительным результатом исследования стало теоретическое предсказание топологической s-волновой сверхпроводимости в материалах, включающих железосодержащие сверхпроводники. «Мы обнаружили богатую топологическую структуру даже при s-волновом спаривании и выявили новую топологическую фазу», – отмечает Кобаяси.

Открытие новой топологической фазы в хорошо изученном классе сверхпроводников существенно расширяет возможности исследований. По словам Кобаяси, это имеет «значительные последствия для продвижения поиска топологических сверхпроводников и углубления изучения высокотемпературных сверхпроводников».

Исследователи планируют обобщить концепцию топологической s-волновой сверхпроводимости на другие сверхпроводящие материалы и изучить новые квантовые явления, связанные с топологическими фазами. Это открытие не только расширяет фундаментальные знания о сверхпроводимости, но и открывает новые перспективы для практических применений, включая квантовые вычисления.


Новое на сайте

20072Эффект красоты решает исход собеседования до первых слов 20069Как черта характера крадёт деньги на переговорах 20068Карточная игра против главной дисфункции команды 20066Фотосинтез в глазах мышей: возможно ли это без превращения в растение? 20065СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло так... 20064Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет 20063Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках 20062Кости в бухте Эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века 20061Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов Шанхая 20060Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19 20058Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет? 20057Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние 20056Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?
Ссылка