Ученым Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с японскими коллегами удалось впервые в мире синтезировать двумерный (квантовый) металл. Об этом в понедельник сообщила пресс-служба университета.
Новый материал в зависимости от условий может быть как нормальным металлом, так и изолятором или, наоборот, сверхпроводником. Исследование причин такого явления может быть полезно для создания сверхпроводящих материалов, работающих при комнатных температурах.
Новый материал представляет собой тонкую пленку из двойного слоя атомов таллия, нанесенных на кремниевую подложку. Такой материал называется двумерными поскольку толщина пленки таллия пренебрежимо мала по сравнению с двумя другими ее измерениями — длиной и шириной. Из-за малых размеров системы большую роль в ней играют квантовые эффекты.
В температурных условиях ниже 0,96 К (или минус 272 °C) и при одновременном воздействии магнитного поля материал может менять свои свойства. В сильном магнитном поле он становится изолятором, в слабом — сверхпроводником, а при полях промежуточной величины остается металлом.
Как отмечают ученые, исследование доказало возможность существования нормального металлического состояния сразу в двух измерениях. Состояние синтезированного металла эксперты назвали Бозе-металлом. Такое необычное поведение уже предсказывалось ранее теоретически, но до этого никогда не наблюдалось экспериментально.
«Более трех десятилетий не утихает научная дискуссия о том, что произойдет двумерным металлом при приближении к абсолютному нулю температуры: останется ли она металлом и будет ли проводить электрический ток? Наши эксперименты впервые показали, что помимо перехода в изолирующее или сверхпроводящее состояние двумерная система может оставаться нормальным металлом. Это необычное состояние было названо квантовым металлом», — сообщил один из авторов работы, член-корреспондент РАН и сотрудник ДВФУ, Александр Саранин.
В пресс-службе вуза отметили, что изучение природы такого явления позволит в будущем создавать сверхпроводники, работающие при комнатных температурах.
