Суперпровідність – це явище, коли матеріал проводить електричний струм без опору та втрат тепла. Проте, незважаючи на те, що ми вже багато знаємо про це явище, залишаються невирішені загадки.

Одна з таких загадок стосується групи суперпровідних матеріалів, відомих як дихалькогеніди перехідних металів (TMDs). У надтонкому вигляді два з цих TMD, здається, мають лише один енергетичний зазор, що є одним з показників, які фізики використовують для розуміння того, як електрони об'єднуються в суперпровідниках.

Однак не всі математичні моделі повністю узгоджуються з однобандовою теорією без деяких наближеннь.

Тепер дослідники з Єрусалиму виявили, чому це так, опублікувавши свої результати в Physical Review Letters: виявляється, тут є два суперпровідні бенди, які маскуються під один.

Ці два суперпровідні бенди поводяться так, що їх два енергетичні зазори виглядають як один у вимірюваннях.

Дослідники почали з відомого суперпровідника, диселеніду ніобію (NbSe₂), використовуючи дуже чутливу вимірювальну техніку, відому як тунельна спектроскопія, щоб точно відстежити поведінку електронів у матеріалі.

Коли експериментальні вимірювання порівнювалися з математичними моделями, з'ясувалося, що двобандова модель значно краще підходить для даних.

Те, що робило матеріал простішим, ніж він є насправді, – це незвично сильне електронне розсіювання під час життя пар Купера, які є важливими для суперпровідності.

Дослідники також спостерігали більше доказів цієї поведінки в іншому надтонкому TMD, дисульфіді танталу (TaS₂), що підтверджує ідею, що це явище може поширюватися на пов'язані матеріали в родині TMD.

Ці TMD існують не лише в надтонких формах, і дослідники вважають, що товстіші версії NbSe₂ можуть приховувати ще більш складні стани суперпровідності, які чекають на відкриття.

На даний момент надтонка загадка, здається, розгадана, що дає нам краще розуміння того, як ці суперпровідники працюють.

Цікавий факт

Суперпровідники можуть стати важливими для майбутніх електричних мереж, електроніки та квантових технологій, забезпечуючи високу ефективність і швидкість з мінімальними втратами тепла.