Кристалл уранового соединения UTe2 похож на слоёный пирог, где электроны текут без сопротивления. Но если рассмотреть его поверхность в микроскоп, видна рябь — как волны на воде от брошенного камня. Эти волны не из воды, а из электрического заряда: электроны собираются то гуще, то реже, образуя периодический узор.
Учёные охлаждали образец, прикладывали магнитное поле и меняли сам кристалл. Оказалось, что узор состоит из нескольких наложенных волн, и все они подчиняются строгим правилам: их длина всегда кратна 1/14 или 1/4 расстояния между атомами. Такие «запертые» волны не случайны — они как клавиши пианино, которые можно нажимать только в определённых местах.
Самое интересное: волны не усиливают и не ослабляют сверхпроводимость. Это значит, что они не конкуренты, а скорее соседи. Скорее всего, на поверхности UTe2 существует магнитный порядок — электронные спины выстраиваются в узор, как стрелки компасов. Именно этот порядок и создаёт зарядовую рябь.
Такой поверхностный магнитный порядок — редкий гость в сверхпроводниках. Он напоминает тонкую плёнку льда на тёплом пруду: сам по себе хрупкий, но меняет отражение света. Возможно, именно эта «плёнка» отвечает за необычные свойства UTe2, которые физики пытаются понять уже несколько лет.
Сканирующий туннельный микроскоп чувствует отдельные атомы: его игла подходит так близко, что электроны «перепрыгивают» через зазор, и по току можно нарисовать карту поверхности.