У звышправодных матэрыялах электрычны ток будзе цячы без усялякага супраціву.Ёсць даволі шмат практычных ужыванняў гэтай з'явы;аднак многія фундаментальныя пытанні застаюцца без адказу.Дацэнт Джасцін Е, кіраўнік групы па фізіцы прылад складаных матэрыялаў Універсітэта Гронінгена, вывучаў звышправоднасць у падвойным слоі дысульфіду малібдэна і адкрыў новыя звышправодныя стану.Вынікі былі апублікаваны ў часопісе Nature Nanotechnology 4 лістапада.

Звышправоднасць была паказана ў аднаслойных крышталях, напрыклад, дысульфіду малібдэна або дысульфіду вальфраму, якія маюць таўшчыню ўсяго ў тры атамы.«У абодвух монослоях існуе асаблівы тып звышправоднасці, у якім унутранае магнітнае поле абараняе звышправодны стан ад знешніх магнітных палёў», - тлумачыць Е.Звычайная звышправоднасць знікае, калі прыкладваецца вялікае знешняе магнітнае поле, але гэтая звышправоднасць Ізінга моцна абаронена.Нават у самым моцным статычным магнітным полі ў Еўропе, якое мае сілу 37 Тэсла, звышправоднасць у дысульфідзе вальфраму не паказвае ніякіх змен.Аднак, нягледзячы на ​​тое, што мець такую ​​моцную абарону вельмі добра, наступная задача - знайсці спосаб кантраляваць гэты ахоўны эфект шляхам прымянення электрычнага поля.

Новыя звышправодныя станы

Е і яго супрацоўнікі вывучалі двайны пласт дысульфіду малібдэна: «У такой канфігурацыі ўзаемадзеянне паміж двума пластамі стварае новыя звышправодныя стану».Е стварыў падвешаны двайны пласт з іённай вадкасцю з абодвух бакоў, які можа быць выкарыстаны для стварэння электрычнага поля на двухслоі.«У асобным монослое такое поле будзе асіметрычным, з станоўчымі іёнамі з аднаго боку і адмоўнымі індукаванымі зарадамі з другога.Аднак у падвойным слоі мы можам мець аднолькавую колькасць зарада, выкліканага ў абодвух монаслоях, ствараючы сіметрычную сістэму», — тлумачыць Е.Створанае такім чынам электрычнае поле можа выкарыстоўвацца для ўключэння і выключэння звышправоднасці.Гэта азначае, што быў створаны звышправодны транзістар, які можа быць закрыт праз іённую вадкасць.

У падвойным слоі знікае абарона Ізінга ад знешніх магнітных палёў.«Гэта адбываецца з-за змены ўзаемадзеяння паміж двума пластамі».Аднак электрычнае поле можа аднавіць абарону.«Узровень абароны залежыць ад таго, наколькі моцна вы зачыніце прыладу».

Бондарныя пары

Акрамя стварэння звышправоднага транзістара, Е і яго калегі зрабілі яшчэ адно інтрыгуючае назіранне.У 1964 годзе было прадказана існаванне асаблівага звышправоднага стану, названага станам FFLO (названага ў гонар навукоўцаў, якія яго прадказалі: Фульда, Ферэла, Ларкіна і Аўчыннікава).У звышправоднасці электроны рухаюцца парамі ў процілеглых напрамках.Паколькі яны рухаюцца з аднолькавай хуткасцю, сумарны кінетычны імпульс гэтых пар Купера роўны нулю.Але ў стане FFLO існуе невялікая розніца ў хуткасцях, і таму кінетычны імпульс не роўны нулю.Да гэтага часу гэты стан ніколі належным чынам не вывучаўся ў эксперыментах.

«Мы выканалі амаль усе перадумовы для падрыхтоўкі стану FFLO ў нашай прыладзе», — кажа Е.«Але стан вельмі далікатны і на яго істотна ўплываюць забруджвання на паверхні нашага матэрыялу.Таму нам трэба будзе паўтарыць эксперыменты з больш чыстымі ўзорамі».

З узважаным біслоем дысульфіду малібдэна Е і яго супрацоўнікі маюць усе інгрэдыенты, неабходныя для вывучэння некаторых спецыяльных звышправодных станаў.«Гэта сапраўды фундаментальная навука, якая можа прынесці нам канцэптуальныя змены».