Американские физики могут приблизить создание сверхпроводящих материалов при высоких температурах благодаря своему последнему открытию. Команда ученых из Массачусетского технологического института обнаружила, что кристаллы на основе сплава кальция и никеля, известные как CaNi2, обладают трехмерной плоской зоной проводимости. Это открытие может иметь важные последствия для разработки новых материалов с различными электронными свойствами, рассказывает N+1. Материалы с плоскими зонами проводимости обычно проявляют усиленные эффекты электронной корреляции и могут стать основой для возникновения квантовых фаз вещества. Ранее такие зоны были обнаружены в гетероструктурах ван-дер-Ваальса и других двумерных кристаллах. Однако обычно электроны, попадающие в эти зоны, могут с легкостью покинуть третье измерение, что затрудняет создание и поддержание плоских состояний. В своем исследовании Джошуа Уэйкфилд и его коллеги показали, что трехмерные кристаллы на основе сплава CaNi2 имеют плоские зоны проводимости, в которых электроны остаются во всех трех измерениях. Они добились этого, используя структуру решетки, напоминающую узор кагоме, используемый в традиционном японском плетении корзин. Однако ученым удалось улучшить свои результаты, заменяя атомы никеля атомами родия и рутения, что привело к смещению электронных зон ближе к уровню Ферми. Это изменение свойств кристалла позволило ему стать сверхпроводником с критической температурой 6, 2 Кельвина. Это важный шаг вперед в поиске сверхпроводников, которые могут работать при более высоких температурах.