Физики добились сохранения сверхпроводимости при нормальном давлении
В Техасском центре сверхпроводимости при Хьюстонском университете (UH) добились сохранения сверхпроводимости, полученной под высоким давлением, после его снятия. Эксперименты над материалом Bi0.5Sb1.5Te3 (BST) описаны в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«В 2001 году ученые предположили, что применение высокого давления к BST меняет топологию его поверхности Ферми, что способствует улучшению термоэлектрических характеристик. Эта связь между давлением, топологией и сверхпроводимостью пробудила наш интерес», — объясняет доцент Лянцзы Дэн с факультета физики UH.
Большинство материалов проявляют свои полезные свойства в метастабильном состоянии, говорит его коллега профессор Пол Чинг-Ву Чу.
«Проблема в том, что многие из самых интересных сверхпроводников работают только под давлением, что затрудняет их изучение и еще более — практическое применение», — сетует он.
Прорывом Дэна и Чу стала разработанная ими технология резкого сброса давления (Pressure-Quench Protocol — PQP). С ее помощью они сумели стабилизировать сверхпроводимость BST при атмосферном давлении, полученную в экстремальных условиях сжатия алмазными наковальнями до 50 ГПа.
«Этот эксперимент ясно демонстрирует, что можно стабилизировать фазу, индуцированную высоким давлением, при атмосферном давлении — за счет тонкого электронного перехода без изменения симметрии. Это открывает путь к сохранению фаз материалов и их свойств, которые обычно возможны только в экстремальных условиях. Это должно помочь в поиске сверхпроводников с более высокими критическими температурами», — надеется Чу.
«Интересно, что этот эксперимент раскрыл новый подход к обнаружению новых состояний вещества, которые изначально не существуют при атмосферном давлении или даже в условиях высокого давления», — добавил Дэн.
PQP оказался мощным инструментом для исследования и создания неизученных областей фазовых диаграмм материалов, заключил он.
