Индийские учёные стали свидетелями резкого квантового фазового перехода в сверхпроводниках, что открывает новые горизонты в создании квантовых материалов.
Исследователи обнаружили, что в сильно неупорядоченных сверхпроводниках происходит внезапный квантовый фазовый переход первого рода. Обычно такие материалы постепенно переходят из сверхпроводящего состояния в изолирующее, но это новое открытие показало, что процесс может происходить молниеносно.
В ходе экспериментов с аморфными пленками оксида индия учёные зафиксировали резкое снижение сверхтекучей жёсткости — ключевого параметра, определяющего устойчивость сверхпроводящего состояния. Для точного измерения изменений в материале был использован метод микроволновой спектроскопии.
Оксид индия, обладающий множеством структурных и химических нарушений, предоставил уникальную возможность изучить влияние беспорядка на свойства сверхпроводников. Физики выяснили, что сильные нарушения заставляют куперовские пары электронов, ответственные за сверхпроводимость, конкурировать друг с другом. Это приводит к конфликту между сверхпроводящим и изолирующим состояниями.
Вещество оказалось в особом квантовом состоянии, где пары электронов формируются, но не взаимодействуют должным образом, чтобы поддерживать сверхпроводимость. Это открытие имеет особое значение для понимания высокотемпературных сверхпроводников и их применения в квантовых технологиях. Физики наблюдали странное квантовое поведение в сверхпроводниках