Японські науковці першими у світі розгадали 30-річну загадку напівпровідності

Дослідники з Кіотського університету повідомили про нові результати у вивченні стронцій рутенату (Sr₂RuO₄) — одного з найзагадковіших надпровідників, відкритого ще у 1994 році. Попри десятиліття роботи, природа його надпровідного стану залишалася невизначеною. Свіже дослідження, опубліковане у Nature Com­mu­ni­ca­tions, суттєво звужує коло можливих теорій.

Науковці застосували нову методику — накладання зсувного напруження (shear strain) на ультратонкі кристали матеріалу. Такий підхід мав перевірити гіпотезу про двокомпонентний надпровідний стан, який, за попередніми даними ультразвукового зондування, мав би бути дуже чутливим до деформацій.

Однак результати показали, що температура переходу в надпровідний стан (Tc) практично не змінюється під впливом shear strain. Виявлене відхилення становило менше ніж 10 міліКельвінів на відсоток напруження — показник, що лежить за межами точності вимірювань. Це ставить під сумнів попередні моделі, включно з гіпотезою про двокомпонентність.

Таким чином, Sr₂RuO₄ може мати однофазну надпровідність або ще не описаний, екзотичний механізм. Водночас залишається відкритим питання, чому нові результати суперечать даним ультразвукових експериментів.

Методика контролю напруження, яку розробила команда, може бути застосована й до інших складних надпровідників, зокрема UPt₃, або матеріалів із фазовими переходами. Це відкриття є важливим кроком до розв’язання 30-річної наукової загадки та поглиблює розуміння фізики конденсованих середовищ.