Физики наблюдали магнетизм в сверхпроводящем состоянии
При возникновении у материала магнитных свойств, в нем перестают образовываться куперовские пары, обеспечивающие сверхпроводимость. Но физики смогли наблюдать, как в одном соединении на основе железа эти два физических явления совместились
Как правило, сверхпроводимость — способность материала проводить электрический ток без сопротивления — и магнетизм несовместимы, потому что выравнивание крошечных заряженных магнитных частиц в ферромагнетиках обычно приводит к разрушению электронных пар, ответственных за сверхпроводимость.
Несмотря на это, физики из Университета Бата в Великобритании в сотрудничестве с исследователями из США смогли наблюдать два этих явления в одном и том же материале одновременно. Для этого авторы синтезировали сверхпроводящий материал — ферроарсенид европия-рубидия RbEuFe4As4. Он переходит в сверхпроводящее состояние при температуре ниже -236°C, а если опустить ее ниже -258°C, то к исчезновению сопротивления добавляется еще и магнетизм.
Эти наблюдения согласуются с теоретической моделью, недавно предложенной доктором Алексеем Кошелевым в Аргоннской национальной лаборатории в США. Эта теория описывает подавление сверхпроводимости магнитными флуктуациями, создаваемыми атомами европия в кристаллах его соединений. Здесь магнитное направление каждого атома европия начинает колебаться и выравниваться с другими, поскольку температура материала снижается. Это приводит к тому, что он приобретает магнитные свойства.
Исследователи пришли к выводу, что, хотя сверхпроводимость значительно ослабляется при появлении магнитного поля у материала, она разрушается не полностью. Теперь физики намерены начать поиск соединений с подобными свойствами, чтобы исследовать их более подробно и использовать в современных технологиях. Например, по словам ученых, такие материалы смогут найти применение в вычислительных устройствах будущего.
Статья об открытии опубликована в журнале Physical Review Letters.
