N+1Наука

Физики получили двумерный сверхпроводящий купрат с единственной плоскостью CuO₂

Температура сверхпроводящего перехода снизилась на 3,5 кельвина

Наталья Самойлова

Китайские физики изготовили сверхпроводящий купрат Bi₂Sr₂CuO_6+δ толщиной в один атомный слой, содержащий единственную плоскость CuO₂. В таком предельном двумерном пределе критическая температура сверхпроводящего перехода снизилась на 3,5 кельвина (примерно на 10 процентов), а между моттовским диэлектриком и сверхпроводником возникло аномальное металлическое состояние с конечным сопротивлением, которое сохранялось при охлаждении до примерно 100 милликельвин. Статья опубликована в Nature.

Купраты (смешанные оксиды и соли, в которых медь связана с кислородом и находится в анионе) — один из важнейших классов высокотемпературных сверхпроводников. Рекорд для сверхпроводника при обычном давлении — 133 кельвина — с 1993 года принадлежит купрату HgBa₂Ca₂Cu₃O_8+δ. Весной 2026 года американские физики получили в этом же веществе сверхпроводящее состояние при температуре 151 кельвин. Для этого ученые сначала сжимали образец при температуре 4,2 кельвина, а затем быстро сбрасывали давление и начинали поднимать температуру. Однако сверхпроводимость при 151 кельвине удалось зарегистрировать только в одном образце из четырех, а почему, ученые до сих пор точно не знают. Между тем, понимание этого механизма может помочь в поиске материалов с еще более высокой температурой перехода — в перспективе до комнатной.