Сверхпроводник похож на город, где электроны перестают толкаться и начинают двигаться парами, как люди, идущие рука об руку. В никелате неодима-стронция (Nd₀.₈Sr₀.₂NiO₂) этот «парад» возникает при температуре около 10 кельвинов (минус 263 градуса Цельсия), но не везде одинаково. Исследователи просканировали плёнку микрон за микроном и увидели: в одних точках пары образуются охотнее, в других — ленивее.
Главная находка — прямая связь между двумя величинами. Первая — «плотность сверхтекучей жидкости», то есть сколько электронных пар готово нести ток без сопротивления. Вторая — температура перехода, при которой материал становится сверхпроводящим. Там, где пар больше, переход наступает при более высокой температуре. Причём выше 8 кельвинов зависимость линейная: удвоил плотность пар — поднял температуру перехода вдвое. Ниже 8 кельвинов рост замедляется.
Практическая польза — в понимании неоднородности. Плёнка никелата не идеальна: в ней есть участки с разным количеством носителей заряда. Зная правило «больше пар — выше температура», можно целенаправленно улучшать материал, выравнивая его состав или структуру. Это шаг к сверхпроводникам, работающим при более высоких температурах, что удешевит магниты для томографов, ускорителей и энергосетей.
Температура перехода в сверхпроводящее состояние у никелата неодима-стронция около 10 кельвинов — это холоднее, чем поверхность Плутона, где примерно 40 кельвинов.
В романе Артура Кларка «Конец детства» сверхпроводники позволяют строить космические лифты, но там они работают при комнатной температуре — пока недостижимая мечта.