Стажеры Центра представили стендовые доклады на международном симпозиуме "Нанофизика и наноэлектроника" в Нижнем Новгороде

В презентации "Коррелированный беспорядок - путь к улучшению характеристик сверхпроводников",  был теоретически обоснован подход, позволяющий существенно улучшить сверхпроводящие характеристики за счет использования материалов с пространственно-коррелированным беспорядком.

Неверов В.Д.

фотография принадлежит Центру квантовых метаматериалов

Достижения последних лет в области двумерных материалов открыли новые горизонты и в физике неупорядоченных материалов и сверхпроводимости. Наличие примесей в сверхпроводящих материалах, с одной стороны, усиливает парные корреляции носителей заряда, усиливая сверхпроводимость, а с другой стороны может усилить фазовые флуктуации, что ее глобально подавляет. Поэтому следует ожидать, что существует оптимальная степень неоднородности материала, при которой усиление сверхпроводимости и, следовательно, ее критическая температура максимальны.

Случайные примеси и дефекты можно рассматривать, как инструмент для управления сверхпроводящими характеристиками материалов и как элемент дизайна для создания сверхпроводников с желаемыми функциональными возможностями. До настоящего момента теоретические исследования сверхпроводимости ограничивались моделями беспорядка, описывающими пространственно-некоррелированное распределение примесей. Однако в реальных системах распределение примесей почти никогда не бывает полностью случайным. Неоднородности часто структурированы и характеризуются дальнодействующими пространственными корреляциями. 

В нашей работе проведено исследование влияния таких дальнодействующих корреляций на сверхпроводящее состояние. Результаты показывают, что они приводят к тому, что сверхпроводимость становится более устойчивой по отношению к силе беспорядка (см. рисунок). 

 

Полученные результаты открывают новые возможности по достижению качественно других режимов сверхпроводимости путем изменения степени корреляции примесей. Это позволит улучшить сверхпроводящие свойства материалов, и придать им новые функциональные возможности для будущих технологий, например, в части зависимости от приложенных магнитных полей и токов.