Физики пролили свет на теорию сверхпроводимости

Международной группе исследователей при участии Сергея Казакова, старшего научного сотрудника кафедры электрохимии химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, удалось впервые продемонстрировать, что распределение кислородных дефектов у сверхпроводящих купратов не является случайным, а показывает некое коррелированное поведение, которое взаимодействует с волной зарядовой плотности. Прежде считалось, что дефекты, связанные с внедрением кислорода, имеют случайный характер. Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Объектом исследования в данной работе являлись ртутьсодержащие сверхпроводники, которые были открыты учеными МГУ еще в 1993 году. «В то время, когда я был студентом и аспирантом химического факультета МГУ, мои научные руководители Евгений Викторович Антипов и Сергей Николаевич Путилин занимались поиском новых сверхпроводящих соединений. В результате их усилия увенчались открытием нового класса ртутьсодержащих сверхпроводников с общей формулой HgBa2Can-1CunO2n+2+y, которые до сих пор обладает максимальными критическими температурами перехода в сверхпроводящее состояние при нормальном давлении. Прошло много лет, а эти сверхпроводники по-прежнему в центре внимания ученых», — рассказал Сергей Казаков.

Ранее считалось, что квантовый эффект сверхпроводимости может возникать лишь при абсолютном нуле — минимальном пределе температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной. По шкале Цельсия этому значению соответствует температура −273,15°C. Исследователи же доказали, что эффект проявляется и при температуре в −70°C, а это позволяет проводить эксперименты в Арктике.

По его мнению, само исследование, опубликованное в Nature, предлагает новый взгляд на сложность явления фазового разделения на наноуровне в высокотемпературных сверхпроводниках и может пролить свет на теорию высокотемпературной сверхпроводимости, которая до сих пор не установлена окончательно.

Имеется у теории и практическое применение: один из авторов статьи Антонио Бьянкони, работающий в Римском международном центре материаловедения, рассказал, что полученные результаты поспособствуют созданию сверхпроводника, работающего при комнатной температуре, что, в свою очередь, станет подспорьем для создания настоящего квантового компьютера.