Сверхпроводимость – способность материала проводить электрический ток без потерь – это квантовый эффект, который, несмотря на годы исследований, все еще ограничен очень низкими температурами. Однако практическая польза от подобных материалов, учитывая необходимость заморозки, остается очень ограниченной.
Интересно Стартап Metalenz представил наноструктурные линзы, которые изменят всю современную электронику
В предыдущие несколько лет группа ученых под руководством Андреа Каваллери из Института Макса Планка обнаружила, что интенсивные импульсы инфракрасного излучения – пригодный инструмент для индуцирования свойств сверхпроводимости в ряде материалов при гораздо более высокой температуре, чем это возможно без стимуляции светом. Однако, эти экзотические состояния до сих пор хранились только в течение нескольких пикосекунд.
Недавно ученые сообщили о прорыве: группа Каваллери увеличила продолжительность вызванной воздействием света сверхпроводимости более чем на четыре порядка. В качестве материала был выбран органический сверхпроводник K3C60 на основе фуллеренов.
Как исследователям удалось достичь такого эффекта
Главным ингредиентом успеха стал новый лазер, излучающий высокоинтенсивные пучки света в среднем ИК-диапазоне с длительностью от одной пикосекунды до одной наносекунды. Когда такие длинные и интенсивные импульсы попадают в материал, они индуцируют вибрацию молекул, искривление решетки и даже изменения в конфигурации электронов. К своему удивлению, исследователи обнаружили, что сверхпроводимость сохраняется в течение десятков наносекунд после воздействия света.
Достижение физиков открывает возможность применения сверхпроводников в высокоскоростной электронике – например, в крайне чувствительных датчиках магнитного поля, производительных квантовых компьютерах и системах передачи энергии без потерь.