Слой свинца на кремниевой подложке. Изображение получено при помощи туннельного электронного микроскопа. Иллюстрация авторов исследования

Создан самый тонкий сверхпроводящий слой металла

В рамках исследования ученым удалось добиться сверхпроводимости, то есть отсутствия электрического сопротивления, в слое свинца толщиной всего два атома. Слой располагался на подложке из кремния и был очень высокого качества, то есть в его кристаллической решетке не было изъянов. Сверхпроводимость была достигнута при температурах в пределах 3,4 - 7,5 кельвина.

Согласно современным представлениям, явление сверхпроводимости при подобных температурах объясняется формированием квазичастиц - куперовских пар (то есть объектов, которые просто для удобства расчетов некоторых взаимодействий считаются частицами). Это объекты, состоящие из двух электронов, взаимосвязь которых объясняется их взаимодействием с кристаллической решеткой материала.

Обычно формирование куперовских пар происходит в трехмерном пространстве, однако в новой работе физикам удалось добиться появления данных объектов и сверхпроводимости в случае, когда проводник двумерен. При этом, отмечают физики, температура, при которой пропадает сопротивление, зависит от атомной структуры проводника, а также от материала подложки.

Сверхпроводимость используется во многих сферах исследований в физике, например, при создании мощных магнитных полей. Так, в Большом адронном коллайдере работают сверхпроводящие магниты, охлаждаемые до температуры всего несколько кельвинов жидким гелием.

Ссылки по теме
- Thinnest Superconducting Metal Created by Physicists at The University of Texas at Austin - пресс-релиз Техасского университета в Остине, 08.06.2009
- Открыли новую форму сверхтвердого углерода - Lenta.ru, 13.05.2009
- Ученые научились разрезать нанотрубки в полоски - Lenta.ru, 16.04.2009
- Физики впервые превратили графен в графан - Lenta.ru, 02.02.2009

Сайты по теме
- Статья про сверхпроводимость в Википедии