Квантовый пробой сверхпроводимости первого порядка в аморфном сверхпроводнике
Группа физиков из Университета Гренобля в Альпах (CNRS) во Франции в сотрудничестве с коллегой из Технологического института Карлсруэ в Германии наблюдала странный квантовый фазовый переход в пленках оксида индия. В своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Physics, группа использовала микроволновую спектроскопию для изучения внутренних свойств и поведения пленок оксида индия при их переходе между сверхпроводящим и изолирующим состояниями.
Фото: Физика природы (2025). DOI: 10.1038/s41567-024-02713-8. Фазовый сверхпроводящий переход.
Предыдущие исследования показали, что когда сверхпроводник претерпевает фазовый переход между сверхпроводимостью и изоляцией, его сверхтекучая жесткость обычно происходит плавно и непрерывно. Сверхтекучая жесткость — это показатель, который был разработан для оценки устойчивости материала к переходу из одной фазы в другую. В этой работе учёные обнаружили исключение из этого правила в пленках оксида индия (материал превращается в сверхпроводник при охлаждении до определенной температуры), который имеет множество нарушений на разных уровнях. Подобные нарушения придают материалу необычные свойства.
Физики сначала создали пленки оксида индия, чтобы использовать микроволновую спектроскопию — инструмент, который позволяет им контролировать сверхтекучую жесткость образца. Было обнаружено, что вместо ожидаемого постепенного сдвига, поскольку фазовый переход произошел из-за повышения температуры, произошло резкое падение.
Было отмечено, что во время фазового перехода критическая температура не определялась тем, насколько сильно двигались вместе куперовские пары (пары электронов, образующиеся во время переходов, которые движутся скоординированным образом), — вместо этого она определялась сверхтекучей жесткостью. Исследователи не смогли найти этому объяснения.
