Химерные материалы: эффект Мейсснера без сверхпроводимости экспресс

Оригинал: "Chimeric states of matter: Meissner effect without superconductivity"
· Michael J Landry, Mingda Li
arXiv:2511.00146 · 2025-10-31 · CC BY 4.0 · 1 мин
Физики нашли способ создать материалы, которые выталкивают магнитное поле, даже если они не сверхпроводники — это переворачивает наши представления о фазах вещества.

Вещество можно представить как дом. В одних комнатах царит строгий кристаллический порядок — каждый атом на своём месте, словно мебель по линеечке. В других — хаос сверхтекучего гелия, где атомы теряют память о соседях и текут без трения. Сверхпроводник, согласно теории Бардина–Купера–Шриффера (Джон Бардин — один из её создателей), это идеальная гостиная без дверей: магнитное поле туда не проникает — это называют эффектом Мейсснера. Но недавно открытое химерное состояние ломает привычную планировку: в одной комнате смешиваются порядок и беспорядок, а замок на двери работает избирательно. Оказывается, можно заставить обычный металл или даже керамику выталкивать магнитное поле — и для этого не нужен сверхпроводящий холод.

Такие материалы описываются теорией, выходящей за рамки стандартной модели физики частиц, — словно архитектор отменил привычные строительные нормы. Исследователи предлагают создавать их из сети джозефсоновских контактов — это крошечные «ключи от дверей», управляющие током: два сверхпроводника, разделённые тонким изолятором, через который туннелируют куперовские пары. Меняя схему соединений таких контактов, можно включать и выключать магнитный экран — материал то выталкивает поле, то пропускает его. Но самый неожиданный фокус в том, что одна и та же сеть способна быть и проводником, и изолятором: всё решает, поднесли вы магнит или просто пропустили электрический ток. Это бросает вызов нашему пониманию энтропии — меры беспорядка в системе, — которая здесь словно хитрит, позволяя двум противоположным состояниям сосуществовать в одном материале.

Эффект Мейснера настолько впечатлил учёных при открытии в 1933 году, что его прозвали 'изгнанием магнитного потока', будто поле — незваный гость, которого выталкивают прочь.

В «Звёздном пути» часто появляются материалы, меняющие свойства по команде. Химерные состояния могут стать началом такого программируемого вещества.

Учёные
Satyendra Nath BosePaul DiracEmilio Gino SegrèPeter HiggsRichard FeynmanMarie Curie
Понятия
эффект Мейсснера суперсимметрия химия симметрия физика конденсированного состояния асимметрия смешанное состояние сверхтекучесть сверхпроводимость микрометрового эффекта раскрытие скрытой симметрии состояние полупроводник сверхпроводящий фазовый переход смешивание сверхпроводимость изомер подвес фазовая диаграмма свойства материалов универсальность