Физика высоких давлений: ученые нашли ключ к пониманию сверхпроводимости

Ученые разработали новую технику туннельной спектроскопии для исследования высокотемпературных сверхпроводников под высоким давлением. Данная методика позволяет выявить наличие сверхпроводящей щели в соединениях H₃S и D₃S, что является важным шагом в понимании природы высокотемпературной сверхпроводимости.

Исследователи создали специальную планарную туннельную систему для алмазных наковален, которая обеспечивает возможность проведения измерений при мегабарных давлениях. С помощью этой инновационной техники ученым удалось определить сверхпроводящую щель элементарной серы при давлении 160 ГПа. Данный элемент является ключевым компонентом высокотемпературного сверхпроводника H₃S.

Важно отметить, что сера в фазе β-Po при таких условиях проявляет себя как сверхпроводник второго рода с единственной s-волновой щелью. Получение высококачественных туннельных спектров подтверждает эффективность разработанной методики и открывает новые возможности для исследования сверхпроводящих соединений, синтезированных в алмазных наковальнях.

Сверхпроводимость, открытая более века назад, представляет огромный интерес для науки и технологий благодаря уникальной способности материалов проводить электрический ток без сопротивления. Особенно привлекательны высокотемпературные сверхпроводники, способные функционировать при относительно высоких температурах по сравнению с традиционными материалами.

Недавнее открытие высокотемпературных сверхпроводников под высоким давлением, таких как гидриды и никелаты, открыло новые перспективы в изучении данного явления. Однако экспериментальное исследование микроскопических особенностей механизма спаривания в этих материалах представляло значительную сложность из-за отсутствия прямых методов изучения структуры сверхпроводящей щели в условиях высокого давления.

Новая методика туннельной спектроскопии совместима с различными сверхпроводящими соединениями и обеспечивает глубокое понимание механизмов спаривания в новых сверхпроводниках в условиях высокого давления.