Японські вчені з’ясували, що сходинки заввишки всього в один атом можуть працювати як своєрідні «рейки» для квантових вихорів усередині надтонких надпровідників. Відкриття в перспективі може допомогти створювати електроніку, яка споживає значно менше енергії
Фото: chatgpt.com
Надпровідники — це матеріали, які за достатньо низької температури здатні проводити електричний струм практично без опору. Однак під дією магнітного поля всередині них можуть виникати так звані квантові вихори — крихітні області, навколо яких циркулює електричний струм. Їхній рух створює опір і може погіршувати роботу надпровідника.
Дослідники з японського Research Center for Materials Nanoarchitectonics вивчили надтонкий надпровідник, поверхня якого мала паралельні сходинки атомного масштабу. За допомогою сканувального тунельного мікроскопа вчені побачили, що квантові вихори розташовуються вздовж цих структур.
Експерименти показали ще цікавіший результат: за певної сили магнітного поля вихорам було понад у 1000 разів легше рухатися вздовж атомних сходинок, ніж перетинати їх. Фактично поверхня заввишки лише в один атом перетворилася на напрямну для квантових об’єктів. Керувати цим ефектом можна зміною температури та магнітного поля.
Читайте також: У Європі готують альтернативу Starlink для смартфонів
У перспективі такий підхід може допомогти точніше контролювати рух магнітних вихорів і тепла в надпровідниках. Це важливо для створення наднизькоенергетичної електроніки, квантових пристроїв та інших систем, де критичними є мінімальні втрати енергії.
Ця тема має й український історичний контекст. Саме у Харкові в 1930-х роках фізик Лев Шубников разом із колегами проводив фундаментальні дослідження надпровідників і експериментально відкрив стан, який нині відомий як фаза Шубникова. У ньому магнітне поле проникає в надпровідник у вигляді вихорів — тих самих структур, керуванням яких сьогодні займаються дослідники.
Редакція PSM звертає увагу, що поки йдеться про фундаментальний лабораторний експеримент, а не готову технологію для масового використання. Дослідникам ще потрібно з’ясувати, наскільки такий спосіб керування квантовими вихорами можна масштабувати та застосовувати у реальних електронних пристроях.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Учені створили антену, схожу на світловий меч
Хто з фінкомпаній отримав штраф від НБУ та втратив ліцензію у вересні 2026 — аналітика
Telegram 
Viber 
