Как услышать вечный ток в сверхпроводнике ✛

Оригинал: "Direct Validation of Superconductivity through Contact-Free Detection of Persistent Supercurrents Using Room-Temperature Quantum Magnetometry"
arXiv:2609.02995v1 · 2026-09-02 · CC BY 4.0 · 1 мин
Магнитометр при комнатной температуре ловит магнитное поле от незатухающего тока в крошечном сверхпроводнике без прикосновения.

Сверхпроводник похож на вечный электромагнит: если его охладить в магнитном поле, внутри застревает ток, который течёт без остановки и создаёт собственное магнитное поле. Это поле очень слабое — в миллиард раз слабее магнита на холодильник. Но новый прибор вроде чуткого уха улавливает его с расстояния в пару сантиметров, не прикасаясь к образцу.

Раньше, чтобы проверить сверхпроводимость, к крошечному кристаллу нужно было припаивать провода и охлаждать всё до очень низких температур. Это разрушало хрупкие образцы, особенно те, что сжимают в алмазных тисках под огромным давлением. Теперь образец просто закрепляют на деревянной палочке, охлаждают в жидком азоте и подносят к магнитометру. Когда образец нагревается выше критической температуры, сверхток исчезает, и магнитное поле резко падает — этот скачок и говорит о сверхпроводимости.

Даже магнитное поле Земли, которое в миллиард раз слабее магнита на холодильник, может навести в сверхпроводнике заметный ток. Прибор зафиксировал поле в 20 пикотесла, созданное только земным магнетизмом.

Такой способ проверки работает с образцами меньше 100 микрометров — это тоньше человеческого волоса. Он уже готов к использованию в лабораториях, где ищут новые сверхпроводники, способные работать при комнатной температуре.

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.

B \propto \frac{1}{R^3}
Магнитное поле от маленького сверхпроводящего образца убывает как куб расстояния до сенсора
Учёные
Wolfgang PauliSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinLeo EsakiFelix BlochJohn Bardeen
Понятия
высокотемпературная сверхпроводимость высокотемпературный сверхпроводник сверхпроводящий детектор сверхпроводящая электроника механизмы усиления сверхпроводимости нулевое сопротивление критический ток высокоточная магнитометрия теплопроводность ниобий тес проводимость нитрид ниобия купрат переохлаждение никелат джозефсоновский ток СКВИД криостат никель