Обнаружен новый тип сверхпроводника

Ученые впервые обнаружили сверхпроводниковые свойства на краях проводника, без проникновения тока внутрь. Более того, в тонком листе дителлурида молибдена, охлажденном почти до абсолютного нуля, внутренняя часть и края образовали два отдельных сверхпроводника, которые игнорируют друг друга, рассказал физик Най Фуан Онг из Принстонского университета.

Различие между внешними краями и внутренней частью делает материал так называемым топологическим изолятором, который внутри объема представляет собой диэлектрик (изолятор), а на поверхности проводит электрический ток. И наоборот, топологические сверхпроводники проводят ток внутри объема, а его края являются изолятором.

Некоторые исследователи подозревали, что топологические сверхпроводники могут иметь сверхпроводящую поверхность. Но до сих пор ни один такой проводник, у которого ток протекал бы и в глубине материала, и по его краям, не был найден.

Дителлурид молибдена представляет собой металлоподобное соединение, называемое полуметаллом Вейля. Его необычные свойства (два отдельных сверхпроводника внутри и на краях) говорят о том, что в нем могут наблюдаться майорановские фермионы — возмущения в материале, которые ученые надеются использовать для создания квантовых компьютеров нового поколения — без фазовых или частотных отклонений передаваемого сигнала.

В ходе эксперимента Онг и его коллеги постепенно увеличили магнитное поле, пока сверхпроводящее состояние не пропало. Таким образом, ученые выяснили значение критического тока. Когда магнитное поле увеличивалось, наблюдались колебания критического тока, которые становились то больше, то меньше — это отличительная черта краевого сверхпроводника.

Комментарии: