Виктор Лахно из Института прикладной математики РАН показал, что частицы, называемые ТИ-биполяронами, могут быть сверхпроводимыми при температурах выше нуля по Цельсию. Теперь перед учеными стоит задача применить теорию на практике.

источник: cont.ws

Классическая теория сверхпроводимости (она же теория БКШ) допускала возможность этого явления только при температурах, лишь на несколько градусов превышающих абсолютный ноль. Однако уже сегодня получены сверхпроводники, работающие при температуре в —70 градусов по Цельсию. Для комфортной и вдумчивой работы с подобными материалами физикам необходимы теоретические основы, которые бы согласовывались с реальным поведением сверхпроводников.

Наиболее перспективной теорией для объяснения сверхпроводимости является биполяронная. Согласно ей, сверхпроводимость объясняется переходами идеального трехмерного бозе-конденсата (агрегатного состояния вещества, основу которого составляют бозоны) трансляционно-инвариантных биполяронов. Ученый Виктор Лахно из Института прикладной математики добавил в эту теорию «недостающее звено», доказав, что бозе-конденсат может образоваться из квантового бозе-газа; последний, в свою очередь, состоит из тех самых ТИ-биполяронов.

Биполярон — это частица, состоящая из двух электронов проводимости, которые движутся в кристалле и связаны между собой благодаря сильному взаимодействию со средой. Виктору Лахно удалось теоретически доказать, что биполярон может представлять собой плоскую волну в кристаллической решетке, и что ТИ-биполяроны могут образовывать устойчивый бозе-конденсат даже при комнатной температуре.

Работа ученого, опубликованная в Advances in Condensed Matter Physics, открывает новые перспективы в создании комнатных сверхпроводников. Стало ясно, что для перехода в состояние сверхпроводимости не надо делать спаренными все электроны материала. Достаточно лишь нарастить до определенного уровня концентрацию ТИ-биполяронов.