Фазовый переход, который никто не замечал экспресс
Семейство никелатов — слоистые кристаллы, похожие на стопку блинов: слои никеля и кислорода чередуются с прослойками лантана. Два года назад в них обнаружили сверхпроводимость — способность проводить ток без сопротивления при охлаждении. Но данные разных лабораторий разнились так, будто каждый измерял свой материал. Группа исследователей решила разобраться, в чём дело.
Они вырастили безупречные монокристаллы всей серии Laₙ₊₁NiₙO₃ₙ₊₁ и провели их через десятки тестов: от рентгена до магнитных измерений, от двух градусов выше абсолютного нуля до тысячи градусов Цельсия. И нашли то, что ускользало от других: при высокой температуре в кристалле происходит ещё одна перестройка атомов — не та, что ведёт к тетрагональной фазе, а совсем иная. Раньше её просто не замечали, потому что она маскируется под более заметный переход.
Этот «тихий» фазовый переход объясняет разнобой в результатах: в зависимости от условий синтеза кристалл может оказаться по ту или иную сторону невидимой границы. Теперь, зная о нём, можно выращивать никелаты с заданными свойствами — и приближать понимание высокотемпературной сверхпроводимости.
Сверхпроводимость в никелатах нашли только в 2019 году, хотя первый никелат синтезировали ещё в 1970-х — полвека никто не догадывался охладить его и проверить сопротивление.