Сверхпроводимость купратов может исчезать не только при нагреве, но и при охлаждении

Высокотемпературная сверхпроводимость при нагревании выше определённых значений всё же исчезает. Однако теперь специалисты из Брукхейвенской национальной лаборатории (США) выяснили: бывает и наоборот.

Нет, сверхпроводимость при нагревании продолжает пропадать. Вот только оказалось, что при падении температуры ниже определённой она может исчезать так же, как если бы сверхпроводник перегревался, — нечто, на первый взгляд, не укладывающееся ни в одну из развитых теорий сверхпроводимости.

Эксперименты, проводимые под общим руководством Ивана Бозовича, ставились на высокотемпературных купратных сверхпроводниках, известных как «одни из самых загадочных». Купратный сверхпроводник La_2?xSr_xCuO₄ содержал атомы стронция, случайным образом размешанные в слоях купрата. Эти атомы при нормальных условиях не могли помешать току течь через сверхпроводник. Однако при достижении температуры значительно более низкой, чем критическая, электроны не могли свободно передвигаться между такими стронциевыми островками — и сверхпроводимость прерывалась. И наоборот, при некотором превышении температуры электроны могли возобновить движение, вновь превращая изолятор (купрат) в проводник — в данном случае в сверхпроводник.
Более того, многократное повторение опытов выявило, что сверхпроводимость возникает и исчезает всякий раз при слегка разных температурах. Физики полагают, что материал таким образом накапливает определённую «память», оказывающую влияние на температуру, переходя в сверхпроводящее состояние при следующем изменении температур (гистерезис).

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.

Подготовлено по материалам Брукхейвенской национальной лаборатории.