Сверхпроводимость возвращается под давлением ✎ экспресс

Оригинал: "Pressure-induced reentrant superconductivity in a misfit layered compound $$\mathrm{(SnS)_{1.15}(TaS_2)}$$"
arXiv:2602.22999 · 2026-02-26 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
В слоистом материале сверхпроводимость исчезает при сжатии, но при ещё большем давлении появляется снова.

📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Слоистый материал (SnS)1.15(TaS2) напоминает стопку бумаги, где листы проводят ток, а между ними — прослойки, которые мешают слоям слипаться. При обычном давлении этот материал проводит ток без сопротивления, то есть является сверхпроводником. Но если начать сжимать стопку, сверхпроводимость слабеет и полностью исчезает при давлении около 14,7 ГПа — это как если бы при сжатии бумажной стопки листы начали тереться друг о друга и мешать движению электронов.

Однако когда давление подняли ещё выше — до 80 ГПа и дальше, до 150 ГПа — сверхпроводимость неожиданно вернулась. При этом рентгеновские снимки показали, что расположение атомов в материале не изменилось: листы остались на своих местах. Значит, дело не в перестройке кристаллической решётки, а в самих электронах. При давлении около 60 ГПа изменился знак эффекта Холла — это как если бы носители заряда в проводнике вдруг поменяли свой характер: вместо отрицательных частиц стали вести себя как положительные. Такая электронная перестройка, по-видимому, и возвращает сверхпроводимость.

Давление 150 ГПа — это примерно полтора миллиона атмосфер, как если бы на ноготь большого пальца поставили пятнадцать легковых автомобилей.

Этот результат показывает, что давление — удобный инструмент для управления сверхпроводимостью в слоистых материалах. Такие материалы, как природные гетероструктуры, уже интересны для электроники, а теперь появляется способ переключать их свойства без изменения состава — просто сжимая или отпуская.

Сверхпроводимость в этом материале возвращается при давлении выше 80 ГПа, хотя при 14,7 ГПа она полностью исчезала — и всё это без изменения кристаллической структуры.

Учёные
Wolfgang PauliSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinLeo EsakiFelix BlochJohn Bardeen
Понятия
дисульфид молибдена сверхпроводимость, индуцированная деформацией сверхпроводимость фазовый переход, индуцированный давлением сверхпроводящая проволока диселенид вольфрама сверхпроводящий фазовый переход сверхтекучая жёсткость арсенид галлия волна парной плотности межслоевая связь псевдощель сверхпроводимость тонких плёнок эффект Мейсснера эффект Джозефсона сверхпроводимость никелатов