Группа профессора Цзэн Чангана из Университета науки и технологий Китая вместе с коллегами из Университета Уэстлейк под руководством профессора Ли Цзяня совершила прорыв в изучении сверхпроводимости на границе раздела LaAlO₃/KTaO₃. Они создали плоские контакты из титана, оксида лантана-алюминия и танталата калия и тщательно изучили их туннельные спектры. Оказалось, что в зависимости от толщины прослойки LaAlO₃ поведение электронов меняется: при тонком слое внутри сверхпроводящей щели появляются два четких пика, а при толстом — щель выглядит «размытой».

Результаты опубликованы в издании Science Bulletin.

Теоретические расчеты показали, что такая картина возможна только в одном случае — если сверхпроводимость здесь не обычная (s-типа), а p-волновая. Ученые предложили универсальный метод, который поможет отличать p-волновую сверхпроводимость от d-волновой: у первой в спектре два симметричных пика, у второй — один.

Почему это важно

P-волновая сверхпроводимость — редкое явление, связанное с топологическими материалами и загадочными квазичастицами, которые могут стать основой для квантовых компьютеров.

Если подтвердится p-волновая природа сверхпроводимости в LaAlO₃/KTaO₃, это откроет путь к созданию топологических кубитов, устойчивых к декогеренции. Уже сейчас метод спектроскопии можно применять для быстрой проверки других перспективных материалов, экономя время на дорогостоящие эксперименты.

Исследование не учитывает возможное влияние дефектов на границе раздела, которые могут имитировать признаки p-волновой сверхпроводимости. Нужны дополнительные эксперименты с разными типами контактов.

Ранее ученые выяснили, как угол поворота меняет сверхпроводимость.