Китайские ученые раскрыли механизм высокотемпературной сверхпроводимости в оксидах никеля

25 мая 2026 года китайские исследователи сообщили о значительном прогрессе в понимании высокотемпературной сверхпроводимости, представив экспериментальные данные, которые проливают новый свет на её фундаментальный механизм. Работа была выполнена учеными Китайского университета науки и технологий (USTC) и Южного университета науки и технологий (SUSTech) и опубликована в онлайн-журнале Science.

В ходе исследования впервые были зафиксированы «бесузловая сверхпроводящая щель» и «электронно-бозонная связь» в сверхпроводящих тонких пленках оксида никеля. Эти результаты позволили уточнить природу сверхпроводящего состояния в новых материалах и сравнить их с уже известными системами.

По словам академика Китайской академии наук и профессора SUSTech Сюэ Цикуня, симметрия сверхпроводящей щели и механизм спаривания электронов являются ключевыми вопросами современной физики сверхпроводимости. Сверхпроводящая щель определяет энергетическое состояние системы, при котором электроны объединяются в пары и движутся без сопротивления.

В традиционных сверхпроводниках эта щель является полностью однородной, тогда как в материалах на основе меди ранее наблюдались «узлы» — точки, где щель исчезает. Однако новые эксперименты показали, что в никелевых сверхпроводниках щель не имеет узлов, что указывает на принципиально иной физический механизм по сравнению с медными аналогами.

Ученые также исследовали механизм образования электронных пар. Поскольку электроны естественным образом отталкиваются, для их объединения требуется посредник. В полученных данных был обнаружен характерный энергетический «отпечаток», указывающий на возможную роль бозонных возбуждений, которые могут выступать связующим звеном при формировании пар в никелевых материалах.

Исследования сверхпроводимости на основе никеля считаются одним из самых сложных и перспективных направлений современной физики, требующим точного синтеза материалов и сложных экспериментальных установок.

Ранее эта же научная группа достигла прогресса в создании методов получения сложных оксидов на атомном уровне и изучении электронной структуры материалов, что стало важной основой для нынешнего открытия.

Сюэ Цикунь отметил, что это открытие стало важным шагом в изучении квантовой материи и отражает растущую роль Китая в мировой науке и исследованиях высокотемпературной сверхпроводимости.