Физики открыли новый тип сверхпроводников

Волны зарядовой плотности представляют собой стоячие волны. Они появляются в некоторых кристаллах при понижении температуры из-за того, что происходит смещение ионов и электронов. Это смещение небольшое, но из-за него зарядовая плотность в кристалле начинает распределяться по?разному и образуется так называемая сверхструктура.

До сих пор считалось, что существует всего два типа таких волн — s и d. В новой работе, опубликованной в журнале Nature Physics, физики представили доказательства существования и третьего типа — g-волн. Что интересно, авторы новой работы изучали соединение Sr2RuO4, чтобы обнаружить в нем теоретические p-волны. Для этого физики использовали резонансную ультразвуковую спектроскопию высокого разрешения.

При исследовании материала с помощью этого метода ученые столкнулись с проблемой — охладить материал до необходимой температуры в один кельвин (-272,16°C) с помощью существующего аппарата оказалось невозможно. Тогда ученые усовершенствовали установку и смогли решить эту проблему. Физики охладили материал до температур, близких к абсолютному нулю и начали измерять в нем скорость звука.

В результате оказалось, что Sr2RuO4 является двухкомпонентным сверхпроводником. Это значит, что электроны в нем соединяются настолько сложно, что этот процесс нельзя описать с помощью принятых концепций s и d-волн. Ученые показали, что материал принадлежит к новому типу сверхпроводников, внутри которых движутся g-волны зарядовой плотности. Теперь исследователи могут использовать эту методику для изучения других материалов, чтобы понять, являются ли они потенциальными кандидатами на звание p-волнового сверхпроводника.