Сжатие улучшает сверхпроводник ✎ экспресс

Оригинал: "Tripling of the Superconducting Critical Current Density in BaFe$$_2$$(As$$_{1-x}$$P$$_x$$)$$_2$$ Retained After Pressure Release"
arXiv:2601.01328 · 2026-01-04 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Давление в гигапаскаль делает сверхпроводящий кристалл более стойким к магнитному полю.

Кристалл сверхпроводника сжимают в маленькой ячейке — как будто зажимают его в тиски, но с водой, чтобы давление распределялось равномерно. Давление до 1,08 ГПа (это примерно в сто раз больше, чем в автомобильной шине) почти не меняет температуру, при которой материал теряет сопротивление. Зато оно заметно усиливает его способность проводить ток без потерь в магнитном поле — так называемый критический ток.

Внутри сверхпроводника магнитное поле закручивается в вихри, похожие на крошечные смерчи. Эти вихри могут двигаться и мешать току. После сжатия вихри стали двигаться медленнее — на 40% при температуре 8 К (−265 °C) и поле 0,5 Тл. А критический ток вырос втрое. Причина в микротрещинах, которые остаются в кристалле после снятия давления: они действуют как зацепки, удерживающие вихри на месте.

Давление создаёт дефекты, которые работают как ловушки для вихрей. Это похоже на то, как неровности на дороге замедляют движение машин.

Удивительно, что улучшения не исчезают после снятия давления. Кристалл как будто запоминает, что его сжимали. Это открывает простой путь к улучшению сверхпроводников: не нужно добавлять примеси или создавать искусственные дефекты сложными методами — достаточно несколько раз сжать и отпустить материал. Такой «тренировки» хватает, чтобы ток стал течь заметно лучше.

Давление в 1 ГПа — это примерно вес ста автомобилей, поставленных на площадку размером с ноготь.

Учёные
Wolfgang PauliSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinLeo EsakiFelix BlochJohn Bardeen
Понятия
пиннинг потока критический ток сжатие квантование потока механизмы усиления сверхпроводимости сверхпроводимость, индуцированная деформацией фазовый переход, индуцированный давлением температура перехода сверхпроводящая проволока сверхпроводящий магнит магнитная энергия сверхтекучая жёсткость сверхтекучий вихрь температура Кюри джозефсоновский ток магнитокалорический эффект магнитный вихрь никель свойства льда эффект Джозефсона