Тоньше — значит крепче: как плёнки побеждают магнит ⚡ экспресс
В слоистом сверхпроводнике PdTe2 квантовое ограничение в тонких плёнках меняет g-фактор электронов, делая предельное поле Паули зависимым от толщины. Измерения при 20 мК показали, что при утонении от 50 до 19 нм верхнее критическое поле возрастает более чем в 10 раз. Моделирование выявило влияние как орбитальных, так и спиновых (Зеемановских) механизмов разрушения сверхпроводимости, причём роль спинов оказалась ключевой. Это указывает на возможность обнаружения экзотических сверхпроводящих состояний, где усиление поля связано с нетривиальной симметрией спаривания.
Сверхпроводники — материалы, передающие ток без потерь. В 1950-х Джон Бардин и его коллеги объяснили, что электроны в них объединяются в пары, словно партнёры в танце. Однако Вольфганг Паули показал: достаточно сильное магнитное поле, как вихрь, растащит пару — это предел Паули. Но в слоистом веществе PdTe₂ всё иначе. Когда его раскатывают в плёнку толщиной всего 19 нанометров, электронные пары оказываются в тесной комнате: разойтись некуда, связь крепнет, и нужен ураган, чтобы их разъединить. В эксперименте такая плёнка выдержала поле в 10 раз сильнее толстой.
Это открытие протягивает нить от нанометровых плёнок к галактическим маякам, затрагивая законы Стандартной модели и понятие энтропии в квантовых системах.
🎯 Плёнка PdTe₂ толщиной 19 нм в пять раз тоньше оболочки вируса гриппа. Отдельные слои этого материала можно сдвигать скотчем, открывая путь к гибкой сверхпроводящей электронике.