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

19857Острова как политический побег: от Атлантиды до плавучих государств Питера Тиля 19856Яйца, которые спасли предков млекопитающих от худшего апокалипсиса на Земле? 19855Могут ли омары чувствовать боль, и почему учёные требуют запретить варить их живыми? 19854Премия в $3 млн за первое CRISPR-лечение серповидноклеточной анемии 19853Почему сотрудники игнорируют корпоративное обучение и как это исправить 19852Тинтагель: место силы Артура или красивая легенда? 19851Голоса в голове сказали правду: что происходит, когда галлюцинации ставят диагноз точнее... 19850Куда исчезает информация из чёрных дыр, если они вообще исчезают? 19849Чёрная дыра лебедь Х-1 бросает джеты со скоростью света — но кто ими управляет? 19848Что увидели фотографы над замком Линдисфарн — и почему они закричали? 19847Почему антисептики в больницах могут создавать устойчивых к ним микробов? 19846Правда ли, что курица может жить без головы? 19845Как Оскар Уайльд использовал причёску как оружие против викторианской морали? 19844Назальный спрей против всех вирусов: как далеко зашла наука 19843«Я ещё не осознал, что мы только что сделали»: первая пресс-конференция экипажа Artemis II
Ссылка