Что мешает сверхпроводнику?

Тернистый путь к горячей сверхпроводимости проходит через этап понимания: что же не так с высокотемпературными сверхпроводниками, чем они отличаются от других материалов? Очередной шаг на этом пути сделала международная группа физиков, изучавшая сверхпроводник на линейном ускорителе американской национальной лаборатории SLAC. Этот ускоритель позволяет создавать мощные и короткие импульсы рентгена, с помощью которых можно детально рассмотреть атомную структуру вещества, причем в динамике. Вопрос их волновал такой: что больше мешает сверхпроводимости — дефекты кристаллического строения или же связанные с ними облака электронной плотности? Для ответа воспользовались недавно обнаруженной фотоиндуцируемой сверхпроводимостью, а объектом изучения послужила высокотемпературная керамика, состоящая из чередующихся слоев меди, кислорода, лантана и бария. «Облака заряда можно уподобить замерзшим пузырькам в песке, — говорит участник работы Джон Хилл из Брукхевенской лаборатории. — В каждом слое эти пузырьки выстроены в одном направлении, а в следующем — перпендикулярно предыдущему, образуя подобие сетки. Мы считаем, что такое расположение и препятствует обмену электронами между слоями». Облучение лазером убирает эти облака, и сверхпроводимость появляется, чтобы исчезнуть через короткое время. Исследование же рентгеном показало, что время жизни вызванных облаками деформаций кристаллической решетки гораздо больше времени, за которое исчезают такие облака. Значит, дефекты строения здесь ни при чем: бороться надо именно за равномерное распределение электронов внутри сверхпроводника.

Агентство «NewsWise», 16 апреля 2014 года.