Электронные пары обнаружены в обычных проводниках

Имеющее огромный прикладной потенциал явление сверхпроводимости основано на способности электронов образовывать пары. Но, как оказалось, это условие не является достаточным. Исследовательский коллектив Питтсбургского университета (штат Пенсильвания) под руководством профессора физики Джереми Леви (Jeremy Levy) открыл давно предсказывавшуюся фазу, в которой электроны формируют пары без перехода в сверхпроводящее состояние.

Их достижение позволяет по-новому взглянуть на механизм процесса, который в будущем может быть применен для создания сверхпроводников, функционирующих при комнатной температуре. Результаты этой работы, полученные во взаимодействии с учеными из Висконсинского университета в Мэдисоне и Лаборатории морских исследований США, опубликованы сегодня в журнале Nature.

Лауреат Нобелевской премии по физике 1972 года, Роберт Шрайфер (J. Robert Schrieffer) сравнивал движение электронов в сверхпроводнике со слаженно вальсирующими парами на танцполе. В нормальных проводниках электроны перемещаются независимо, иногда сталкиваясь и теряя при этом энергию. Новое состояние занимает промежуточное место между этими двумя. Электроны в нем образуют пары, но каждая из них движется сама по себе.

Первая теория, описывающая подобное явление, была сформулирована Дэвидом Иглзом (David M. Eagles) в 1969 г., но проверить ее удалось только сейчас. По словам первого автора статьи в Nature адъюнкт-профессора Чена (Guanglei Cheng) из лаборатории Леви, возможным этот прорыв стал благодаря прогрессу технологий, позволившему изготавливать сверхпроводящие одноэлектронные транзисторы на оксидном интерфейсе. Благодаря этому, исследователи смогли считать электроны поштучно и попарно. «Мы теперь имеем новую платформу для изучения интереснейших электрон-электронных корелляций в наномасштабе», — заявил он.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI