MY.UAНовости
Физики соединили несовместимое — сверхпроводник и магнит
Физики соединили несовместимое — сверхпроводник и магнит

Физики соединили несовместимое — сверхпроводник и магнит

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) в США обнаружили в обычном графите уникальный сверхпроводник, который одновременно действует как магнит.

Традиционно считалось, что сверхпроводники и магниты несовместимы, поскольку сверхпроводники вытесняют магнитные поля. Однако открытие физиков MIT опровергает это утверждение. Обнаруженный в слоях графита хиральный сверхпроводник проводит электрический ток с нулевым сопротивлением и обладает магнитными свойствами.

Сверхпроводник обнаружили в ромбоэдрическом графене — особой форме графита с укладкой 4-5 слоев графена в виде «лестницы». Ученые изолировали микроскопические частицы ромбоэдрического графена от графита и подвергли ряду электрических испытаний. 

Оказалось, что при охлаждении этих частиц до около -273 °C материал становится сверхпроводящим. Также исследователи выяснили, что при изменении внешнего магнитного поля эти частицы могли осуществлять переход между двумя сверхпроводящими состояниями, как магнит, меняющий полярность.

Это означает, что сверхпроводник имеет собственный внутренний магнетизм. Такое поведение исследователи MIT наблюдали в 6 образцах. Оно не наблюдалось ни в одном другом сверхпроводящем материале. Критическое магнитное поле достигало 1,4 тесла — выше, чем у других графеновых сверхпроводников.

«Общее мнение таково, что сверхпроводники не любят магнитные поля. Но мы считаем, что это первое наблюдение сверхпроводника, который ведет себя как магнит, с такими прямыми и простыми доказательствами. И это довольно странно, потому что это противоречит общему представлению людей о сверхпроводимости и магнетизме», — отмечает старший автор исследования, профессор с кафедры физики MIT Лонг Джу. 

В традиционных проводящих материалах электроны совершают хаотичное движение, пролетая друг мимо друга, отскакивая от атомной решетки материала. Каждый раз, когда электрон рассеивается на атоме, он встречает определенное сопротивление и вследствие этого теряет часть энергии, преимущественно в виде тепла. Однако охлаждение некоторых материалов до сверхнизких температур делает их сверхпроводящими. В таких условиях электроны получают возможность объединяться в пары. Вместо того, чтобы рассеиваться, эти электронные пары скользят по материалу без сопротивления. Таким образом, в сверхпроводнике энергия не теряется во время перемещения.

Пары сверхпроводящих электронов в ромбоэдрическом графене, которые вращаются по часовой стрелке или против часовой стрелки (соответствуют синему и красному цветам)/Sampson Wilcox, Research Laboratory of Electronics

В течение последних нескольких лет группа исследователей из MIT, Университета штата Флорида, Базельского университета в Швейцарии и Национального института материаловедения в Японии изучала электрические свойства пятислойного ромбоэдрического графена. Недавно они наблюдали, как эта структура позволила электронам разделяться на части самих себя. Это можно наблюдать, если пятислойный ромбоэдрический графен разместить на листе гексагонального нитрида бора и немного сместить под соответствующим углом. 

По мнению исследователей, объяснением уникальных свойств этого материала является его конфигурация. Он имеет чрезвычайно простое размещение атомов углерода. При охлаждении до сверхнизких температур тепловые колебания сводятся к минимуму, что замедляет электроны и позволяет им взаимодействовать. Электроны могут объединяться в пары и становиться сверхпроводниками. В этом материале электроны будто «вращаются» в одну сторону, как крошечные магниты, при этом двигаясь по особой траектории, которую ученые называют «долиной».

Когда все электроны находятся в одной долине, они эффективно вращаются в одном направлении, а не в противоположном. В обычных сверхпроводниках электроны могут занимать любую долину, и любая пара электронов обычно состоит из электронов противоположных долин, которые компенсируют друг друга. Тогда пара в целом имеет нулевой импульс и не вращается. 

«Вы можете представить два электрона в паре, вращающихся по часовой стрелке или против часовой стрелки, что соответствует магниту, направленному вверх или вниз. Поэтому мы думаем, что это первое наблюдение сверхпроводника, который ведет себя как магнит из-за орбитального движения электронов, который известен как хиральный сверхпроводник. Он единственный в своем роде. Он также является кандидатом на топологический сверхпроводник, который может обеспечить надежные квантовые вычисления», — подчеркнул один из участников исследования Тонгханг Хан. 

Открытие может привести к созданию стабильных квантовых битов (кубитов), улучшенных МРТ-магнитов и энергоэффективной электроники, что снижает энергопотребление на 20-30%. Ученые планируют изучить, как повысить температуру сверхпроводимости и создать масштабируемые устройства.

Спецпроекты

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature

Источник: SciTechDaily

Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
РФ собрала 40 тысяч войск у границы и готовит штурмы: какая область Украины под угрозой
Comments UA
2026-10-23T08:42:05Z
Пенсию приостановят с 2027: украинцам дали время до 31 декабря
Знай
2026-10-22T18:33:26Z
Скоропостижно скончался 46-летний Галустян: в соцсетях появился некролог
GlavRed
2026-10-25T15:27:03Z
Шансы на массовое возвращение украинцев домой уменьшаются ежемесячно - эксперт
Gazeta UA
2026-11-01T17:24:24Z
Мужчин разворачивают на границе: почему бронь и возраст еще не гарантия выезда
Знай
2026-11-01T18:57:56Z
Массированная атака дронов: ПВО сбила 274 вражеских беспилотника из более 320 запущенных
Gazeta UA
2026-11-01T18:39:36Z
Новые правила бьют по карманам: не каждый переселенец теперь сможет получить желаемую компенсацию
Знай
2026-11-01T17:27:13Z
107-летняя бабушка раскрыла секрет долголетия: каждый день она ест одинаковое блюдо
TSN
2026-10-21T15:06:55Z
23 октября – какой сегодня церковный праздник, что сегодня нельзя делать, приметы и традиции этого дня
Комсомольская правда
2026-10-23T02:34:37Z
В Раде ошеломили: как одна фраза Зеленского остановила мирные переговоры
Comments UA
2026-10-22T22:21:04Z
Только после этого у Путина исчезнет желание воевать: эксперт ошарашил категорическим ультиматумом
Comments UA
2026-10-21T09:12:44Z
Сестра Ефросининой показала избитую дочь: внучку Ющенко
GlavRed
2026-10-25T16:51:16Z
"На кого работает президент Украины?" В Раде раскритиковали заявление Зеленского
Comments UA
2026-10-23T21:12:56Z
23 ТБ данных: хакеры заявили о масштабном взломе Росстата
MY.UA
2026-11-01T18:57:33Z
Пошлины, визы, жильё и бюджетные расходы: как Трамп готовится действовать без Конгресса , - Reuters
Новости Украины
2026-11-01T18:57:11Z
У Путина сказали, кто помешал США принудить Украину к капитуляции в войне
TSN
2026-10-25T13:09:34Z
Трамп затеял опасную игру с Украиной в пользу Путина: генерал ошарашил обвинением
Comments UA
2026-10-21T15:27:31Z
Кремль пойдет на самый жесткий шантаж Украины и США: эксперт ошарашил кровавым замыслом Путина
Comments UA
2026-10-29T16:48:04Z
Как почистить орехи без молотка за 5 минут
AgroNews
2026-10-20T19:21:53Z
Готовьте запас на несколько суток без света: что должно лежать дома к зиме
Знай
2026-10-31T07:06:49Z
Удача уже близко: эти четыре знака Зодиака с сегодняшнего дня ждут незабываемые изменения в жизни
Comments UA
2026-10-23T07:00:17Z
Конец октября все изменит: три знака Зодиака окажутся на пороге новой жизни
Comments UA
2026-10-20T13:39:02Z
Названы пять признаков настоящей дружбы: как понять, кто по-настоящему вас ценит
TSN
2026-11-01T16:39:18Z
О дорогих пятновыводителях можно забыть: простой способ отбелить одежду дома
GlavRed
2026-11-01T15:36:36Z
В чем ваша суперсила: астролог раскрыл тайные способности каждого знака зодиака
Gazeta UA
2026-10-22T03:03:59Z
Нужно ли промывать пропаренный рис перед варкой: профессиональные повара раскрыли секреты
TSN
2026-10-20T11:06:03Z
Идеальный маринад для грибов: сколько нужно соли, сахара и уксуса
TSN
2026-10-19T07:33:53Z
Ада Роговцева в 89 стала лицом украинского бренда CHER’17: четыре роскошных образа
Знай
2026-10-25T17:06:27Z
Известная украинская звезда перенесла операцию по уменьшению желудка и назвала желаемый вес
TSN
2026-10-24T07:22:19Z
Лилия Подкопаева приехала в Украину из США: как выглядит 48-летняя олимпийская чемпионка
TSN
2026-10-23T16:21:47Z
Екатерина Кузнецова ошеломила заявлением о пенсиях украинских актеров
TSN
2026-10-27T19:36:37Z
Певица Skylerr вышла замуж за бывшего Рамины Эсхакзай
Комсомольская правда
2026-11-01T16:18:24Z
Бывшая Андрея Хлывнюка: роман с 60-летним олигархом Абрамовичем
MY.UA
2026-11-01T16:09:42Z
Надя Дорофеева попала в больницу
Фокус
2026-10-30T12:00:59Z
Резервистка армии Израиля устроила эротическую фотосессию
Gazeta UA
2026-10-23T21:33:01Z
Дмитрий Гордон на редком фото показал, как выглядят его родители
TSN
2026-10-22T11:09:54Z
Отмечал день рождения дочери и изнасиловал ребёнка: в Одесской области задержали 32-летнего мужчину
TSN
2026-10-21T17:24:43Z
Подвергаетесь опасности и штрафу: что категорически нельзя в квартире
Знай
2026-10-24T10:21:29Z
Мужчину арестовали после разговора с искусственным интеллектом: что он рассказал чату
TSN
2026-10-22T22:33:48Z
В Подмосковье атакован "75 Арсенал": что известно о предприятии Минобороны РФ
Фокус
2026-10-22T05:31:21Z
РФ атаковала Днепропетровщину: ранены шестеро, горят предприятия, разбиты дома и гостиница
Новости Украины
2026-11-01T18:24:47Z
Сомалийские пираты захватили иранское судно с 23 людьми на борту, и могут использовать его для новых нападений
Новости Украины
2026-11-01T18:00:54Z
Пьяный полицейский сбил пешеходов и оставил их на дороге: что известно о ДТП
TSN
2026-10-26T19:09:31Z
РФ ударила по образовательной инфраструктуре Украины - повреждены университеты в Киеве, Кременчуге и Умани
Комсомольская правда
2026-10-21T11:40:58Z
«Увидел сзади кровавый след»: энергетик потряс всех рассказом о нападении РФ на ТЭС
TSN
2026-10-21T10:43:56Z
Одна кнопка в авто усиливает запотевание окон: что не стоит делать в дождь
GlavRed
2026-10-19T14:36:45Z
Более 1300 сил и полный привод: Honda готовит невиданный внедорожник для гонок
Фокус
2026-10-30T14:33:05Z
Эти пятнадцать функций автомобиля удивят даже опытных водителей
TSN
2026-10-27T17:06:23Z
Porsche отказалась от электрического суперкара: причина удивит даже фанатов бренда
Фокус
2026-10-20T10:07:40Z
Проверка на алкотестере: какую ошибку заставляют совершить водителей
Знай
2026-10-30T20:21:28Z
Renault увеличила квартальную выручку благодаря спросу на электромобили
Корреспондент
2026-10-30T19:57:21Z
Забронированный номер не выдадут: водителей предупредили об ошибке с типом транспорта
Знай
2026-10-22T17:36:41Z
Не BMW и не Mercedes: названы 4 недорогих авто, которые могут пережить сотни тысяч километров
Фокус
2026-10-30T16:42:57Z
Toyota обещает, что её новые гибриды будут потреблять на 15% меньше топлива
Корреспондент
2026-10-30T12:45:26Z
Не гречка и не овсянка: какую крупу врачи рекомендуют употреблять для регулирования сахара в крови
TSN
2026-10-25T16:09:00Z
В этом продукте больше белка, чем в яйцах: что лучше есть на завтрак
TSN
2026-10-29T13:51:01Z
Когда лучше принимать душ — утром или вечером: что говорят эксперты
TSN
2026-10-31T15:42:01Z
ТОП-9 продуктов, которые убивают сердце: один из них есть в каждом холодильнике
Comments UA
2026-10-22T20:09:19Z
Утренний кофе оказывает неожиданный эффект: почему организм реагирует почти мгновенно
TSN
2026-11-01T16:39:31Z
Почему люди видят свет и вспоминают всю жизнь в состоянии клинической смерти: неврологи приблизились к разгадке
TSN
2026-11-01T14:51:32Z
Как правильно обрезать черешню, чтобы она не росла «до неба» и давала богатый урожай
TSN
2026-10-30T16:21:53Z
В центре внимания уже не белок: какой новый тренд в питании набирает популярность
UAToday
2026-10-26T15:00:43Z
Скорлупа отвалится сама: как варить и чистить яйца, чтобы не повредить белок
GlavRed
2026-10-24T19:39:16Z
Ноябрь станет большим шоком для украинцев: этот прогноз синоптиков удивит каждого
Comments UA
2026-10-23T17:24:55Z
Аномальное тепло возвращается в Украину: синоптик назвал даты смены погоды
GlavRed
2026-10-25T14:12:46Z
Света не будет по несколько дней: каким городам и областям Украины грозит длительный блэкаут
Comments UA
2026-10-23T16:57:16Z
В Киеве введены экстренные отключения — где не будет света
TSN
2026-10-29T07:45:07Z
Тиф, холера и гепатит А: медики предупредили об опасности прекращения водоснабжения в Киеве
Фокус
2026-11-01T18:42:49Z
Суд наказал гинеколога за процедуру без УЗИ: пациентка едва не погибла от внутреннего кровотечения
Новости Украины
2026-11-01T18:15:36Z
Под чешским городом лежит золотой клад на миллиарды: почему местные власти выступили против его добычи
Comments UA
2026-10-21T18:15:10Z
Россия теряет захваченные территории: в США оценили последствия украинского контрнаступления
Comments UA
2026-10-23T05:42:19Z
Украинских военных расстреляли за отказ перейти на сторону врага
Gazeta UA
2026-10-25T09:48:28Z
Газ перекроют прямо в квартире: за какие нарушения отключают даже без долгов
Знай
2026-10-23T02:37:01Z
Пенсии почти до 19 тысяч: кто имеет право на повышенные выплаты и как их оформить
TSN
2026-10-31T03:39:48Z
Все вокзалы под прицелом: в УЗ объяснили, как произошла трагедия с 14 погибшими в Днепре
Фокус
2026-10-29T18:03:31Z
Пенсия в тройном размере: кто имеет право на выплаты и как их оформить
TSN
2026-10-24T12:54:38Z
Укрэнерго подтвердило отключения на понедельник
Корреспондент
2026-11-01T18:30:47Z
Пенсии пересчитывают автоматически с ноября: кому государство добавит денег
Знай
2026-11-01T18:06:02Z
Масштабный коллапс в аэропортах и не только: что известно о новой атаке на Москву
Comments UA
2026-10-24T16:27:37Z
Пенсия не ниже 6 197 гривен: кому государство гарантирует такие выплаты
Знай
2026-10-26T21:21:03Z
Молочка рванет в цене зимой: сколько придется отдать за кефир и молоко
Знай
2026-10-31T20:21:23Z
В первой телевизионной рекламе Grand Theft Auto VI не нашлось места для упоминания Xbox Series X|S
GameMag
2026-10-21T18:33:15Z
ТЦК требует показать смартфон: что нужно знать при проверке
Знай
2026-10-26T08:52:02Z
Скорпионы, Тельцы, Львы и Водолеи выйдут из чёрной полосы: Плутон возобновил прямое движение
Знай
2026-10-22T12:06:03Z
iPhone Duo в списке лучших изобретений: чем Apple и ИИ удивили мир
Знай
2026-10-30T07:00:56Z
Украинцы запустили навигатор без GPS: как он ведет авто под РЭБ
Знай
2026-11-01T18:57:31Z
Рабочие случайно обнаружили гробницу, которую не открывали 1400 лет: что их ошеломило
TSN
2026-11-01T17:18:35Z
Вместо лекарств - крошечный имплант: ученые нашли новый способ бороться с диабетом 2-го типа
Comments UA
2026-10-28T07:42:19Z
GTA 6 заработала 630 млн долларов ещё до релиза: PS5 принесла Rockstar 468 млн с предзаказов
Знай
2026-10-25T18:57:06Z
Новая эволюция: Гейтс назвал появление ИИ скачком «от обезьян к людям»
ZN UA
2026-10-25T18:13:53Z
Элина Свитолина "кинула" Монфиса по телефону — СМИ
TSN
2026-10-21T21:27:42Z
Человек с двумя сердцами: в Луцке простились с легендарным футболистом Романом Максимюком
Знай
2026-10-24T14:36:55Z
Тренер сборной уже знает, кого вызовет: что показало дерби Шахтер — Динамо
Знай
2026-10-28T06:12:35Z
"Унизил Америку так, как никто за 80 лет": легенда НХЛ разнес посланника Трампа через Путина
Comments UA
2026-10-22T09:12:58Z
21 депутат Европарламента призывает к новым санкциям против российских спортсменов
MY.UA
2026-11-01T17:25:28Z
Реал не залишив шансів Расінгу
Football.ua
2026-11-01T17:24:33Z
38 лет держался рекорд — и пал: 11-летняя шахматистка превзошла достижение Юдит Полгар
Новости Украины
2026-10-24T15:48:59Z
«Динамо» разгромило «Кудровку» 3:1 в дебюте Кендзерека: травма Петряка и два автогола
Знай
2026-10-24T18:57:07Z
Бывший главный тренер сборной Украины возглавил клуб УПЛ
ZN UA
2026-10-24T15:39:18Z