Иногда природа любит шутить: то, что считалось слабым местом, вдруг становится источником силы. Учёные из ВШЭ и их коллеги показали, что дефекты в кристалле могут не разрушать сверхпроводимость, а наоборот — укреплять её. Это открывает дорогу к созданию материалов, способных работать при более высоких температурах, чем раньше.
Сверхпроводимость — редкое состояние вещества, когда электрический ток проходит без сопротивления и тепловых потерь. Обычно дефекты и примеси дробят её на изолированные «островки», не позволяя току двигаться по всему материалу. Но исследователи показали, что хаотичные зоны можно использовать как ресурс. В них сверхпроводимость возникает локально и при более высокой температуре, а соседние «чистые» области обеспечивают связность. Вместе они образуют «квантовый клей» — структуру, которая соединяет островки в единую сеть.
«Мы увидели обратное: дефекты могут стать ресурсом, который помогает создавать более устойчивые и высокотемпературные сверхпроводники»
— Алексей Вагов, профессор МИЭМ ВШЭ
Математические расчёты подтвердили: механизм работает при самых разных условиях — от случайных примесей до искусственно созданных сверхрешёток. Особенно перспективными считаются многослойные материалы, где чередуются чистые и «грязные» слои, соединения на основе магния и бора (MgB₂), а также графеновые структуры. Всё это подталкивает физиков к мысли: в будущем мы сможем проектировать сверхпроводники, где хаос станет основой для нового порядка.
Источник: Communications Physics
