Межслойный сверхпроводник: первые данные

Исследовательской группой под руководством доктора Айвена Бозовича (Ivan Bozovic) в Брукхейвенской национальной лаборатории (США) создан сверхпроводник нового типа, характеристики которого позволяют предположить перспективность нового подхода к созданию сверхпроводимости.

Новый сверхпроводник состоит из двух тонких слоев материалов, каждый из которых, взятый поодиночке, в данных условиях сверхпроводящими свойствами не обладает. Тем не менее, в промежутке нанометровой толщины (1 - 2 нанометра) между слоями формируется область, обладающая сверхпроводящими свойствами. Вероятно, использование нового подхода может значительно улучшить характеристики уже используемые в промышленных сверхпроводящих системах материалов.

Начало исследованиям межслойной сверхпроводимости было положено в 2002 году. Именно тогда ученые из группы Бозовича обнаружила, что температура перехода в сверхпроводящее состояние может быть поднята на 25 процентов за счет использования структур из двух слоев разнородных материалов. Физика феномена остается не вполне непонятной.

Для изучения необычного явления было исследовано поведение более чем 200 материалов - одно-, двух- и трехслойных пленок металлов, диэлектриков и сверхпроводников в различных комбинациях. При этом была исключена возможность проявления аномальной сверхпроводимости за счет формирования нового по своим физическим и химическим свойствам материала.

Продемонстрирована возможность обеспечения относительно высокой температуры перехода в сверхпроводящее состояние - около 50 градусов Кельвина.

Это позволяет предположить перспективность нового подхода для создания образцов "теплых" сверхпроводников, которые можно будет производить серийно.

Вероятно, полагают авторы исследования, новый эффект можно будет использовать для создания принципиально нового типа вентильного элемента - "сверхпроводящего".

В нем управление движением зарядов может осуществляться посредством перехода из сверхпроводящего в резистивное состояние и обратно под действием электрического поля, создаваемого приложенным к третьему электроду ("затвору") потенциалу. Такие устройства должны работать быстрее и потреблять меньше энергии, чем современные полупроводниковые транзисторы.

Более подробная информация о новом эффекте будет представлена на портале Исследования и разработки – R&D.CNews.