Ток, который опережает вихри ✎ экспресс

Оригинал: "Probing picosecond depairing currents in type-II superconductors"
arXiv:2603.24711 · 2026-03-25 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Сверхкороткие импульсы тока позволяют сверхпроводнику нести предельно возможный ток, недостижимый при обычных измерениях.

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

Электрический ток в сверхпроводнике похож на толпу, бегущую по коридору без трения. Но в сверхпроводниках второго рода есть препятствия — крошечные вихри магнитного поля, которые ток сдвигает с места. Сдвинулся вихрь — появилось сопротивление, и ток падает. Поэтому обычные измерения показывают ток заметно меньше того предела, при котором сверхпроводимость разрушается.

Учёные придумали обойти вихри хитростью: подавать ток не постоянно, а очень короткими импульсами — длительностью в пикосекунды (миллионные доли микросекунды). За такое время вихри просто не успевают сдвинуться, они слишком инертны. Ток успевает проскочить, как курьер, который проносится через дверь, пока она ещё открыта.

В одном из испытанных сверхпроводников — нитриде ниобия — удалось достичь тока в 2.2 раза выше обычного критического. Это как если бы коридор внезапно пропускал в два раза больше людей, если все бегут очень быстро и не толкаются.

Другой испытанный материал — купрат иттрия-бария-меди — повёл себя иначе: сверхпроводимость разрушалась постепенно, а не резко. Это связано с тем, что в нём электроны объединяются в пары не одинаково во всех направлениях, как в нитриде ниобия. Такое различие помогает заглянуть в саму природу сверхпроводимости.

Результат обещает не только новые знания, но и практическую пользу: если сверхпроводники смогут нести больший ток хотя бы короткими импульсами, это пригодится для мощной электроники и энергосистем.

Пикосекунда настолько коротка, что свет за это время проходит всего треть миллиметра.

Учёные
Ludwig BoltzmannRudolf ClausiusWolfgang PauliSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinLeo Esaki
Понятия
критический ток плотность тока пиннинг потока сверхпроводящий детектор сверхпроводящая петля сверхпроводимость, индуцированная светом пикосекунда сверхпроводимость микрометрового эффекта эффект Джозефсона температура перехода никель теория БКШ нулевое сопротивление магнитный вихрь квантование потока нитрид ниобия шум ионных каналов электрический ток криогенное микроволновое измерение сверхпроводимость никелатов