Крошечная чёрная дыра пролетает сквозь облако водорода и растягивает атомы, как ириску. Так выглядит сверхпроводник, когда в нём заперт незатухающий ток: вещество, в котором электричество течёт без потерь, превращается в миниатюрный постоянный магнит. Но как услышать этот шёпот поля, если образец размером с песчинку зажат между алмазами под давлением в миллионы атмосфер? До сих пор учёные полагались на громоздкие установки с криогенными датчиками и электрическими контактами, которые разрушали хрупкие кристаллы.
Новый метод, названный DSV (Direct Superconductivity Validation), действует как чуткое ухо, прижатое к двери. Атомный магнитометр на парах рубидия, работающий при комнатной температуре, улавливает магнитное поле, которое создаёт сверхток, наведённый в образце при охлаждении в жидком азоте. Образец закрепляют на кончике деревянной палочки, быстро переносят в экранированную камеру и дают нагреться. В момент, когда температура превышает критическую, сверхток исчезает, и поле резко падает — этот скачок и есть подпись сверхпроводимости.
На микрокристалле YBCO размером меньше 100 микрометров после охлаждения в поле 3,4 миллитесла удалось зарегистрировать поле около 290 пикотесла — это в миллиард раз слабее магнита на холодильник. При систематическом увеличении намагничивающего поля остаточный ток рос линейно, а затем выходил на насыщение, как и ожидается для сверхпроводников второго рода. Коммерческая лента REBCO дала ещё более удивительный результат: даже без внешнего магнита, только от магнитного поля Земли, в ней возник сверхток, создавший поле 20 пикотесла.
Чтобы дотянуться до образцов в алмазных наковальнях, где расстояние до сенсора около двух сантиметров, между ними помещают ферритовый стержень длиной 15 миллиметров. Он собирает магнитный поток, как воронка, и направляет его в магнитометр. Благодаря этому сигнал с расстояния 21 миллиметр восстанавливается до 630 пикотесла — достаточно, чтобы уверенно отличить сверхпроводник от обычного металла.
Так крошечная чёрная дыра, растягивающая атомы как ириску, обретает голос: сверхток, наведённый даже земным магнетизмом, можно услышать на расстоянии сантиметров. Метод уже готов к массовому скринингу кандидатов, предсказанных искусственным интеллектом, и обещает ускорить поиск комнатно-температурной сверхпроводимости.
Магнитное поле Земли само по себе навело в сверхпроводящей ленте REBCO остаточный ток, который создал поле 20 пикотесла. Это в миллиард раз слабее поля типичного магнита на холодильник.
В романе Артура Кларка «Конец детства» инопланетяне используют сверхпроводники для левитации, а здесь сверхток, наведённый магнитным полем Земли, превращает крошечный образец в постоянный электромагнит, который можно почувствовать на расстоянии сантиметров.