Физики обнаружили новые свойства экзотического сверхпроводника — стронциевого рутената

Исследователи из Университета Киото обнаружили новые несоответствия в изучении необычного сверхпроводящего материала — стронциевого рутената (Sr₂RuO₄). В своей работе учёные подробно изучили ряд загадочных характеристик этого вещества, которое не укладывается в рамки традиционных теорий сверхпроводимости.

Сверхпроводники представляют собой материалы, способные проводить электрический ток без энергопотерь, что делает их незаменимыми для различных передовых технологий, включая поезда на магнитной подушке и квантовые компьютеры. Однако главным препятствием для использования большинства известных сверхпроводников является необходимость поддержания чрезвычайно низких температур, ограничивающее их практическую применимость.

Стронциевый рутенат, впервые изученный в 1994 году, вызывает особый интерес у научного сообщества. Изначально предполагалось, что он обладает уникальным типом сверхпроводимости, известным как «спин-триплетное» состояние, которое характеризуется наличием спинового сверхтока. Однако новейшие экспериментальные исследования указывают на то, что этот материал, возможно, ведет себя как «спин-синглетный» сверхпроводник, в котором электронные пары лишены спина.

«Наше исследование подчёркивает необходимость переосмысления традиционных теорий сверхпроводимости. В сверхпроводящем состоянии стронциевого рутената могут скрываться новые формы экзотического электронного спаривания, такие как межорбитальное спин-триплетное состояние, которое ведет себя, как спин-синглетное», — комментирует Джордано Маттони, один из ведущих авторов исследования.

Особое внимание учёные уделили несоответствиям в результатах опытов с использованием одноосного давления и ультразвука — данный факт, вероятно, станет неожиданностью для многих специалистов в этой области. Кроме того, они отметили своеобразное изменение свойств материала при воздействии давления, что указывает на необычный характер его поведения.

Полноценное понимание этих загадочных свойств может поспособствовать расширению представлений о сверхпроводимости и ускорению поиска новых материалов, предназначенных для внедрения в передовые технологии будущего.

Источник: iXBT