Сжатие вместо давления: сверхпроводимость в никелатах на плёнке экспресс

Оригинал: "Electron-like high-temperature superconductivity induced by compressive strain in La2PrNi2O7 thin films"
arXiv:2608.01295v1 · 2026-08-02 · CC BY 4.0 · 1 мин
Сверхпроводимость при 60 Кельвинах достигнута в тончайшей плёнке никелата, сжатой подложкой, а не давлением.

Тонкая, как мыльная плёнка, пластинка керамики — и в ней течёт ток без малейшего сопротивления. Так выглядит сверхпроводимость, которую удалось получить в никелатах — родственниках знаменитых купратных сверхпроводников. Обычно для этого требовалось гигантское давление, сравнимое с давлением на дне океана. Теперь же учёные нашли обходной путь: они вырастили плёнку на кристаллической подложке, которая сжимает её с силой в 2,14%. Сжатие действует как тиски, вынуждая атомы встать в нужный порядок.

Сжатие в 2,14% — это как если бы лист бумаги формата А4 стал короче на 6 миллиметров. Кажется мелочью, но для атомной решётки это огромная деформация.

При таком сжатии плёнка проявляет сверхпроводимость уже при 60 Кельвинах (минус 213°C), а полностью теряет сопротивление при 33 К. Магнитные измерения подтвердили, что сверхпроводящий слой двумерен — ток течёт только в плоскости плёнки, как по бесконечно гладкому льду. Но главный сюрприз ждал в том, как именно движутся заряды. В кристаллах под давлением ток переносят «дырки» — положительно заряженные пустоты от электронов. Здесь же всё наоборот: носители — сами электроны. Это фундаментальное различие говорит о том, что сжатие и давление, хоть и ведут к одной цели, действуют на материал по-разному.

Сверхпроводящая плёнка — это не просто лабораторный курьёз. Такие тонкие слои можно встраивать в чипы, создавая сверхпроводящую электронику без громоздких прессов и охлаждения до сверхнизких температур.

Так сжатие в 2,14% открывает новое измерение для управления сверхпроводимостью. Вместо того чтобы давить на кристалл со всех сторон, можно просто правильно выбрать «фундамент» для выращивания плёнки. И тогда керамическая пластинка, похожая на кусочек цветного стекла, становится проводником без потерь — мостом в мир энергоэффективных технологий.

Температура 60 Кельвинов — это холоднее, чем на поверхности Плутона (около 44 К), но такая сверхпроводимость всё равно считается «высокотемпературной», потому что обычные сверхпроводники работают лишь вблизи абсолютного нуля (ниже 30 К).

Учёные
Wolfgang PauliPaul DiracEmilio Gino SegrèSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinLeo Esaki
Понятия
сверхпроводимость никелатов сверхпроводимость тонких плёнок никелат нитрид алюминия нитрид ниобия высокотемпературный сверхпроводник никель аномальная теплопроводность в наноструктурах сверхпроводящая проволока теплопроводность магнитные плёнки тонкая плёнка температура жидкого гелия карбид кремния сверхпроводящая электроника электрон проводимости эффект близости эффект Мейсснера температура перехода алюминий