Новости науки. Когда мы говорим про куперовские пары, на ум сразу приходят сверхпроводники. Куперовская пара это система из двух электронов, которые ведут себя, как одна частица. Как часто бывает, целое в этом случае значительно отличается от простой суммы частей - куперовские пары обладают принципиально отличными от электронов свойствами. Электроны относятся к классу частиц, называемых фермионами. Их квантовемеханические свойства таковы, что два фермиона не могут занимать одно и то же квантовое состояние. Именно благодаря этому могут существовать все атомы сложнее водорода. Электроны в них как бы залазят друг другу на головы, а не просто сваливаются в самое нижнее состояние. Однако, когда два электрона соединяются вместе, образовавшаяся куперовская пара принадлежит к другому классу частиц - бозонам, а вот они уже умеют коллективно находиться в одном квантовом состоянии. Именно это происходит в сверхпроводниках - при определенной, обычно достаточно низкой температуре электроны спариваются, образуют бозоны, проваливаются в основное квантовое состояние, благодаря чему становятся способны проводить ток без сопротивления (полноценной теории сверхпроводников до сих пор не существует, поэтому как именно это всё происходит, не понимает никто в мире).
Обычно образование куперовских пар всегда связано с переходом в сверхпроводящее состояние. И только недавно стали появляться свидетельства, что куперовские пары могут проводить ток обычным образом. Так, физики из Брауновского университета взяли популярный высокотемпературный сверхпроводник - оксид иттрия-бария-меди (YBCO) - и покрыли его наноскопическими отверстиями, что удивительным образом помогло куперовским парам образоваться при более высокой температуре, при которой сверхпроводимости ещё не наблюдается. Таким образом, вещество продолжает проводить ток с сопротивлением, но делает это уже с помощью куперовских пар.
Более того, такое вещество ведёт себя несколько необычным образом - оно относится к классу так называемых "странных металлов". Это официальный термин, который полностью соответствует своей сути - почему странные металлы ведут себя так, как ведут, тоже никто не понимает. Сопротивление обычных металлов повышается с ростом температуры, но до определенного предела, а у странных металлов это почему-то происходит линейно во всём температурном диапазоне.
Работа опубликована в Nature 12 января 2022 года.
#news