18 февраля 2020, вторник, 08:02
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Магнитные нанозвезды «загораются» в сверхпроводниках

МФТИ

Коллектив физиков из России и Франции обнаружил возмущения в двумерном слое сверхпроводников, которые напоминают осциллирующие звезды. Возможно, данное явление удастся использовать при создании квантовых компьютеров, сообщается в пресс-релизе МФТИ.

Ученые исследовали появление вокруг одиночных магнитных атомов, встроенных в двумерный слой сверхпроводника, так называемых состояний Ю-Шиба-Русинова, теоретически предсказанных в 1960-х годах. Тогда физики Лю Ю из Китая, Хироюки Сиба из Японии и Анатолий Русинов из СССР независимо предположили, что магнитные атомы, добавленные в сверхпроводник, должны создавать вокруг себя особые возбужденные состояния - стоячие волны электронных и дырочных колебаний. Расчеты показывали, что в окрестностях этих состояний могут возникать области топологической проводимости, где ток может течь только в одном направлении. Однако до недавнего времени это предсказание не было подтверждено экспериментально. Как теперь удалось выяснить, в двумерном сверхпроводнике такие состояния распространяются дальше, чем в трехмерном, а также обладают большей стабильностью.

 
ПСверхнизкотемпературный сканирующий туннельный микроскоп, построенный Дмитрием Родичевым. Фото: МФТИ

В эксперименте в качестве сверхпроводника использовалась кристаллическая решетка диселенида ниобия толщиной два-три атома, в которую были включены единичные намагниченные атомы железа. Состояния Ю-Шиба-Русинова вокруг этих атомов регистрировались при помощи сверхнизкотемпературного сканирующего туннельного микроскопа. Ученые обнаружили, что эти состояния простираются на десятки нанометров, то есть в десять раз дальше, чем в трехмерном сверхпроводнике. Возмущенная область имела форму шестиконечной электронной «звезды», лучи которой были вытянуты вдоль осей кристаллической решетки диселенида ниобия. Итоги эксперимента изложены в статье Дмитрия Родичева из Высшей школы промышленной физики и химии Парижа (ESPCI ParisTech), Василия Столярова из лаборатории «Топологические квантовые явления в сверхпроводящих системах» МФТИ, Жербо Менара и Тристана Крена из Института нанонауки при университете Сорбонны и их коллег, опубликованной журналом Nature Physics.

«Мы показали, что переход от трех измерений к двум приводит к увеличению «дальности» распространения состояний Ю-Шиба-Русинова. Эти «звезды» более устойчивы и более пригодны для создания новых топологически защищенных состояний. Из цепочек состояний Ю-Шиба-Русинова можно собирать неабелевы анионы, которые в свою очередь могут служить элементами будущих квантовых компьютеров», - говорит один из авторов исследования, руководитель лаборатории топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах МФТИ Василий Столяров.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.