Ученые открыли потенциально новое состояние вещества

Американские и немецкие физики открыли потенциально новое состояние находящейся в сильном магнитном поле нестандартной сверхпроводящей материи. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Nature, кратко о нем сообщает Лос-Аламосская национальная лаборатория (США).

В сверхпроводнике с тяжелыми фермионами CeRhIn5, помещенном в сильное магнитное поле (с индукцией 50 тесла), авторы наблюдали нематическое состояние, в котором электроны расположены так, что снижают симметрию исходного кристалла. Нестандартная сверхпроводимость возникала вблизи границы раздела магнитоупорядоченной и магнитонеупорядоченной фаз.

Специалисты полагают, что нестандартное поведение, наблюдаемое в сверхпроводниках с тяжелыми фермионами, связано с возникновением у последних нематического состояния, характерного для жидких кристаллов. Источник импульсного магнитного поля, при помощи которого физики наблюдали новое состояние материи, находился в США, для него специалисты из Германии подготовили фокусируемый ионный пучок.

Сверхпроводники с тяжелым фермионам представляют собой соединения редкоземельных металлов и актинидов с нестабильной 4f- или 5f-оболочкой. Из-за последнего обстоятельства в такого рода системах реализуется аномальное спаривание электронов, что в конечном итоге снижает, по сравнению с классическими сверхпроводниками, симметрийные свойства материала.

Сверхпроводимость широко используется, в частности, в магнитно-резонансной томографии и ускорителях элементарных частиц, а также радиочастотных и микроволновых фильтрах.