Ученые из Института Нильса Бора при Университете Копенгагена смогли перевести ультратонкие проводники из режима сверхпроводимости в изоляционный режим, получив необычное промежуточное состояние между ними, пишет Phys.org.
Исследовательская группа создала устройство-коммутатор, содержащий микроскопические сверхпроводящие элементы («островки»), оборудованные системой регулировки напряжения. Эта конструкция позволяла ученым точно регулировать степень взаимодействия между островками. Ранее было предсказано, что такая система перейдет из сверхпроводящего состояния, характеризующегося активным обменом частицами между островками, в изоляционное состояние, при котором связи между ними нарушаются.
Тем не менее ученые столкнулись с удивительным результатом: вместо ожидаемого перехода возникло промежуточное состояние, в котором островки продолжали поддерживать взаимодействие, несмотря на отсутствие эффекта сверхпроводимости. Именно этот необычный эффект обусловливает наименование обнаруженного явления как «аномальный металлический режим».
«Наша работа помогает лучше понять природу этого феномена, показывая, что ключевую роль играют именно квантовые колебания — иначе говоря, неопределенность относительно наличия сверхпроводящей фазы между островками и количества частиц внутри самих островков нашего образца», — объясняют авторы исследования.
Проведенный эксперимент приближает ученых к разгадке природы аномальных металлов — экзотического состояния материи, возникающего при переходе материалов от идеальной электропроводности (сверхпроводников) к состоянию полной электрической изоляции.
Комментируя важность исследования, специалисты подчеркивают: «Разгадка механизмов квантовых фазовых переходов подобна сборке сложной мозаики. Возможно, каждый отдельный фрагмент сам по себе не раскрывает всей картины целиком, но постепенно мы продвигаемся вперед. Со временем полученные знания смогут привести к созданию электроники, использующей гораздо меньше энергии, и новых типов квантовых приборов, обладающих повышенной точностью и надежностью для дальнейшего технологического прогресса».
Ранее российские ученые синтезировали уникальный борид на открытом воздухе.
