supravodivost

Výzkumníci našli na povrchu ditelluridu uranu přesvědčivé stopy takzvaných vln hustoty párů, tedy uspořádaných vzorců Cooperových párů elektronů. Tyto vzorce přetrvávaly i nad teplotou, při níž materiál ztrácí běžnou supravodivost, což dosud nebylo spolehlivě pozorováno. Materiál se stává supravodičem pod zhruba 2,1 kelvinu a patří mezi kandidáty na vzácné supravodiče se spinově trojitým párováním. Tým využil skenovací tunelový mikroskop s vektorovým magnetickým polem a měřil odezvu vzorků při změnách teploty i směru pole. Objev neznamená supravodivost při vyšších teplotách, může však objasnit vznik elektronových párů a přispět k vývoji praktičtějších vysokoteplotních supravodičů.

Vědci z Univerzity ve Warwicku a Evropského synchrotronového zařízení zjistili, že měďnatý supravodič LESCO nemá uvnitř jednotnou krystalovou stavbu, jak se dosud předpokládalo. Pomocí trojrozměrné rentgenové difrakce odhalili mozaiku dvou různých atomových uspořádání oddělených neobvykle širokými rozhraními. Tato rozhraní mohou narušovat pohyb a párování elektronů, a tím oslabovat supravodivost. Závěr může změnit výklad některých dřívějších měření i podobu teoretických modelů pro cuprátové supravodiče. Výzkumníci chtějí stejnou metodou prozkoumat další materiály, aby ověřili, zda je podobná vnitřní složitost rozšířená.

Mezinárodní tým připravil krystaly diantimonidu ytterbia (YbSb2), supravodiče typu I, jenž po ochlazení téměř k absolutní nule vykazuje neobvyklé kvantové vlastnosti. Měření odhalila samovolný vznik slabých vnitřních magnetických polí po přechodu do supravodivého stavu, což naznačuje narušení symetrie obrácení času. Tento jev byl dosud spojován hlavně s nekonvenčními supravodiči typu II. Elektrony v materiálu navíc tvoří netradiční tripletové Cooperovy páry s nenulovým magnetickým momentem. YbSb2 by podle autorů mohl na povrchu hostit Majoranovy kvantové stavy a přispět k vývoji odolnějších prvků pro kvantové počítače.

Výzkumníci zjistili, že ultratenké vrstvy diselenidu niobu a pravděpodobně i disulfidu tantalu nevykazují pouze jeden supravodivý pás, jak se dosud zdálo. Citlivá tunelová spektroskopie a porovnání s matematickými modely ukázaly, že data lépe odpovídají supravodivosti ve dvou pásech. Silný rozptyl elektronů mezi pásy během života Cooperových párů přitom obě energetické mezery zprůměruje, takže měření zachytí zdánlivě jen jednu. Výsledek může pomoci lépe řídit vlastnosti supravodičů pro energetiku, elektroniku i kvantové technologie. Autoři chtějí dále zkoumat silnější vzorky diselenidu niobu, kde by se mohly uplatnit až tři pásy.

Vědci odhalili, že rhombohedrální grafen může hostit několik supravodivých stavů najednou. Tento objevený jev je zvláštní tím, že některé supravodivé stavy jsou posíleny působením magnetických polí, která obvykle supravodivost ruší. Výzkum, vedený týmem z MIT, zkoumal vrstvy grafenu a manipuloval s jejich elektronovou hustotou. Objev má význam pro další výzkum v oblasti kvantových počítačů, přestože je dosažitelný pouze za velmi nízkých teplot. Tým plánuje pokračovat ve studiu jednotlivých stavů a jejich interakcí s magnetickými poli.