Физики обнаружили скрытую структуру в сверхпроводниках, которая может помочь точнее управлять свойствами таких материалов. Сверхпроводники способны проводить электрический ток без потерь энергии. Их изучение важно для создания квантовых компьютеров, энергоэффективной электроники и современных датчиков.
Одним из наиболее исследованных материалов считается диселенид ниобия NbSe2. Эксперименты с образцами толщиной в несколько атомных слоев ранее указывали на наличие у него одной энергетической щели, связанной с объединением электронов в пары. Однако ученые предполагали, что такая картина может быть неполной, сообщает ScienceDaily.
Исследование провели Шахар Симон и Майя Кланг под руководством профессоров Одеда Милло и Хадара Штайнберга из Еврейского университета в Иерусалиме. С помощью чувствительной туннельной спектроскопии специалисты установили, что NbSe2 содержит не одно, а 2 сверхпроводящих состояния. Они настолько сильно взаимодействуют, что в измерениях выглядят как единое состояние.
Похожее скрытое поведение исследователи выявили и у близкого по свойствам материала TaS2. Ученые сравнили этот эффект с идеально синхронизированным дуэтом, который воспринимается как голос одного исполнителя. Новая модель с 2 сверхпроводящими состояниями точнее объяснила форму энергетического спектра, которую не удавалось полностью описать прежними теориями.
Этот подход также позволил объяснить реакцию материалов на воздействие магнитного поля. Авторы работы считают, что в объемных образцах NbSe2 могут взаимодействовать уже 3 сверхпроводящих состояния. Выявление такой структуры в дальнейшем может дать возможность точнее разрабатывать сверхпроводящие материалы и устройства.
