Тайна двух щелей в новом сверхпроводнике экспресс

Оригинал: "High-energy electronic excitations in La3Ni2O7 by time-resolved optical spectroscopy"
arXiv:2604.02843 · 2026-04-03 · CC BY 4.0 · 1 мин
Лазерные импульсы помогли увидеть два типа энергетических барьеров в материале, который проводит ток без потерь при высоких температурах.

Электроны в кристалле иногда ведут себя словно толпа на стадионе, создающая «волну»: участки с большей плотностью сменяются почти пустыми. Эта волна блокирует свободное движение зарядов — при обычных условиях материал не является сверхпроводником. Но стоит приложить давление, как волна исчезает, и электроны начинают двигаться без потерь. Сверхкороткие лазерные вспышки (метод оптической спектроскопии с точными измерениями света) позволили заглянуть в структуру этой волны. Оказалось, что для её разрушения нужно преодолеть две ступеньки энергии — 54 и 67 миллиэлектрон-вольт. Будто замок с двумя ключами разной формы. При гелиевых температурах, когда тепловые дрожания почти стихают, становятся слышны собственные колебания кристалла — фононы. Их танец подстраивается под электронную волну, меняя общую неупорядоченность системы. Идеи Джона Бардина о спаривании электронов и Льва Ландау об электронных жидкостях здесь переплетаются в единый механизм.

Подавив эту волну, можно получить сверхпроводник, работающий при обычной температуре — без дорогих холодильных установок.

При сверхпроводимости ток может течь по замкнутому контуру без источника вечно — это используют в магнитно-резонансных томографах.

В фантастическом фильме «Аватар» минерал анобтаниум — сверхпроводник, парящий в магнитном поле. Реальные слоистые материалы делают эту фантазию чуть ближе.

Учёные
Klaus von KlitzingLev LandauFelix BlochGeorge GamowLeo EsakiHendrik Lorentz
Понятия
сверхпроводящая щель высокотемпературная сверхпроводимость сверхпроводимость, индуцированная деформацией возбуждение волна парной плотности сверхвысокоэнергичный гамма-квант сверхбыстрая электроника температура жидкого гелия фазовый переход, индуцированный давлением высокотемпературная сверхпроводимость