МОСКВА, 27 ноября. /ТАСС/. Российские физики разработали теорию, которая объясняет, как некоторые ферромагнитные сверхпроводники на базе соединений фосфора и мышьяка могут "переключаться" между двумя разными типами сверхпроводимости, а также указывает на наличие сложных "магнитных" узоров в этих материалах. Это открытие поможет создать новые типы сверхпроводящих сенсоров, сообщила в понедельник пресс-служба НИУ ВШЭ.
"Из металлов или полупроводников, у которых сопротивление меняется от температуры, делают термометры - температурные сенсоры. Из полупроводников, сопротивление которых меняется в ответ на изменение освещенности, делают датчики для включения освещения. Открытые нами "узоры" в магнитном сверхпроводнике очень чувствительны к изменениям в условиях среды, что позволяет сделать их основой для нового типа сенсоров", - пояснил директор Центра квантовых метаматериалов МИЭМ НИУ ВШЭ Алексей Вагов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Исследователи пришли к такому выводу при изучении свойств особого класса сверхпроводников, относящихся к числу так называемых пниктидов, сложно устроенных соединений фосфора, мышьяка и других элементов группы азота. Около 10 лет назад физики обнаружили, что многие подобные вещества обладают ферромагнитными свойствами и при этом способны переключаться между первым и вторым типами сверхпроводимости в зависимости от температуры.
На языке физиков это означает, что структура подобных сверхпроводников меняется таким образом, что при определенных температурах эти сверхпроводящие материалы выталкивают из себя магнитное поле, тогда как при других они допускают его присутствие в своей толще. Специалисты детально изучили процесс перехода пниктидов из одной формы в другую, что позволило им открыть ранее неизвестный переходный режим с экзотическими магнитными свойствами.
В частности, российские ученые обнаружили, что при переходе сверхпроводника в этот режим внутри него появляются так называемые узоры - сложно устроенные магнитные структуры, особо чувствительные изменению условий среды, в том числе температуры, а также свойств внешних электрических или магнитных полей. Это позволяет использовать "узоры" в качестве основы для высокочувствительных сенсоров, способных работать в условиях, недоступных для других сверхпроводящих приборов.
"В рамках стандартной теории Гинзбурга - Ландау нельзя объяснить возникновение "узоров" в магнитных сверхпроводниках. "Схватить" нужный эффект помогла расширенная нами теория Гинзбурга - Ландау, которую мы разрабатывали в течение последних десяти лет. Именно она помогла нам корректно описать переход между разными типами сверхпроводимости и увидеть образование экзотических магнитных свойств", - подытожил главный научный сотрудник Центра квантовых метаматериалов МИЭМ НИУ ВШЭ Аркадий Шаненко, чьи слова приводит пресс-служба вуза.