Физики наблюдали странное квантовое поведение в сверхпроводниках

Физики обнаружили резкий квантовый фазовый переход первого рода в сильно неупорядоченных сверхпроводниках. Обычно такие материалы переходят из сверхпроводящего состояния в изолирующее постепенно, но новое исследование показало, что этот процесс может быть внезапным.  

Эксперименты с аморфными пленками оксида индия выявили резкое снижение сверхтекучей жесткости — ключевого параметра, определяющего устойчивость сверхпроводящего состояния. Ученые использовали метод микроволновой спектроскопии, чтобы точно измерить изменения в материале.

Оксид индия, имеющий множество структурных и химических нарушений, позволил исследовать влияние беспорядка на свойства сверхпроводников. Физики выяснили, что сильные нарушения заставляют куперовские пары электронов, обеспечивающие сверхпроводимость, конкурировать друг с другом. Это приводит к конфликту между сверхпроводящим и изолирующим состояниями.

Материал вошел в особое квантовое состояние, где пары электронов образуются, но не взаимодействуют скоординированно, чтобы поддерживать сверхпроводимость. Это состояние особенно важно для понимания высокотемпературных сверхпроводников и их применения в квантовых технологиях.