Сверхпроводимость в самом простом купрате наконец заработала экспресс

Оригинал: "Hole-doped superconductivity above 100 K in infinite-layer cuprate thin films"
arXiv:2605.29352 · 2026-05-28 · CC BY 4.0 · 1 мин
Тонкая плёнка проводит ток без потерь при 100 К, хотя почти 40 лет этого не удавалось добиться.

Бутерброд, где вместо хлеба — слои оксида меди, а между ними — тонкая прослойка ионов стронция. Это и есть бесконечнослойный купрат, самый простой вариант сверхпроводящей керамики, придуманный почти 40 лет назад. В нём есть всё необходимое для сверхпроводимости: ровные квадратные сетки из меди и кислорода, разделённые атомами-распорками. Но заставить его проводить ток без сопротивления, добавив свободные дырки (подвижные положительные заряды), долго не получалось — словно в бутерброде не хватало какого-то соуса.

Теперь этот соус нашли. В тонкой кристаллической плёнке Sr1-xRbxCuO2 часть стронция заменили на рубидий, а сверху на медные квадраты аккуратно посадили дополнительные атомы кислорода. Вдвоём они создали нужное количество дырок — без них сверхпроводимость не запускается. Измерения сопротивления показали: при 100 Кельвинах, то есть около минус 173 градусов Цельсия, плёнка теряет сопротивление. Это на 27 градусов теплее, чем жидкий азот, которым часто охлаждают сверхпроводники для демонстраций.

100 К — это холоднее самой морозной антарктической ночи, но для купратов считается высокой температурой: обычные металлы становятся сверхпроводниками лишь вблизи абсолютного нуля.

Плёнка реагирует на магнитное поле именно так, как положено сверхпроводнику: поле выталкивается из неё, а при усилении разрушает сверхпроводящее состояние. Это первое надёжное подтверждение, что дырочная сверхпроводимость в бесконечнослойном купрате возможна. Теперь у физиков есть чистый полигон: на этой простой структуре можно перепроверить давние гипотезы — от странного металла до симметрии между электронами и дырками. И даже заглянуть в родственные никелаты, где недавно тоже нашли сверхпроводимость.

Рубидий, который помог запустить сверхпроводимость, — это мягкий металл, плавящийся от тепла ладони. В плёнке он сидит внутри кристаллической решётки и ведёт себя совсем иначе — как неподвижный кирпичик, отдавший электрон.

В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса сверхпроводники нужны для работы инопланетного корабля, но там они работают при комнатной температуре — пока недостижимая мечта.

Учёные
Ludwig BoltzmannRudolf ClausiusWolfgang PauliSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinLeo Esaki
Понятия
купрат купол сверхпроводимости высокотемпературная сверхпроводимость высокотемпературный сверхпроводник никелат дырочное легирование сверхпроводящая проволока нитрид ниобия сверхпроводящая петля карбид кремния теплопроводность никель переохлаждение жидкий гелий сверхтекучая жёсткость нитрид алюминия легирование углеродная нанотрубка кандидат сверхтекучесть