Специалисты из НИУ ВШЭ и МФТИ провели исследование, которое показало, что интертипная сверхпроводимость — особое состояние сверхпроводников, при котором материал проявляет свойства двух типов сверхпроводимости одновременно — сохраняется и даже может быть расширена в материалах с большим количеством примесей и дефектов. Это открытие значительно расширяет наши представления о сверхпроводниках и их возможностях, особенно для разработки новых высокочувствительных сенсоров и детекторов.
Ранее считалось, что интертипная сверхпроводимость возможна только в материалах с минимальным количеством примесей. Однако исследование, опубликованное в журнале Frontiers of Physics, показывает, что в многозонных сверхпроводниках — материалах с несколькими энергетическими зонами — область интертипной сверхпроводимости сохраняется даже при значительных дефектах. Это связано с тем, что электроны разных энергетических зон реагируют на примеси по-разному, что позволяет контролировать их взаимодействие и расширять область интертипной сверхпроводимости.
Интертипная сверхпроводимость характерна для материалов, в которых сверхпроводимость приобретает промежуточные свойства между сверхпроводниками первого и второго типов. Это состояние приводит к появлению необычных магнитных конфигураций, таких как кластеры вихрей или гигантские вихри, что делает такие материалы потенциально полезными для создания новых магнитных устройств.
Исследование подтверждает, что дефекты и примеси в сверхпроводниках, а также многозонность этих материалов, могут существенно изменить их физические свойства, открывая новые возможности для использования в высокочувствительных технологиях. Сотрудник Центра квантовых метаматериалов МИЭМ НИУ ВШЭ, Павел Марычев, отметил: «Это исследование открывает путь к разработке сверхпроводников с экзотическими состояниями, которые могут быть использованы в сенсорах и детекторах, чувствительных к изменениям температуры и тока».