Группа российских ученых, возглавляемая физиками из МГУ имени М.В. Ломоносова, впервые в мире сумела достоверно и напрямую измерить энергетические щели целой серии сверхпроводников, в первую очередь содержащих железо. По словам Светослава Кузьмичёва, возглавляющего это исследование, результаты позволят снять некоторые вопросы, касающиеся возникновения сверхпроводимости в железосодержащих материалах. Статья была опубликована в журнале Journal of Superconductivity and Novel Magnetism.
В этом эксперименте физиков в первую очередь интересовало измерение характеристик двух энергетических щелей (их еще называют зонами или параметрами порядка), под которыми понимается диапазон энергий (или, что то же самое, температур), при которых в материале возникает сверхпроводимость. Ученые рассчитали особенности температурного поведения двух сверхпроводящих щелей для целого спектра железосодержащих сверхпроводников и «нежелезного» диборида магния (с частичным замещением магния на алюминий), затем впервые в мире провели прямые экспериментальные измерения этих зависимостей и в результате обнаружили хорошее соответствие между своими расчетами и данными измерений. К тому же им удалось оценить, что вносит в формирующуюся в них сверхпроводимость наибольший вклад – межзонное или внутризонное спаривание. Иначе говоря, они выяснили, насколько сильной связью обладают куперовские пары, которые создаются объединением электронов из одной и той же зоны и из разных. По словам Светослава Кузьмичёва, это особенно важно для понимания механизмов «железной» сверхпроводимости.
Физик надеется, что эта работа несколько прояснит ситуацию с возникновением «железной» сверхпроводимости — до недавнего времени считалось, что железосодержащие сверхпроводники вообще не могут существовать. И хотя на сегодня в отношении критических температур эти сверхпроводники пока уступают купратам – если максимальная температура перехода в сверхпроводящее состояние, зафиксированная на пленках железа с селеном, составляет примерно 85К, то для медных сверхпроводников она доходит до 135 К, – главным достоинством «железных» сверхпроводников Кузьмичёв считает очень высокую плотность тока, которую они могут пропускать.
