UTe2 уже несколько лет считается одним из самых загадочных сверхпроводников в современной физике. В отличие от обычных материалов такого типа, которые теряют сверхпроводимость под воздействием сильного магнитного поля, UTe2 ведет себя почти парадоксально: сначала его сверхпроводящее состояние исчезает, а затем неожиданно возвращается при еще более высоких значениях поля.
Исследователи из Австрийского института науки и технологий заявили, что им удалось приблизиться к объяснению этого эффекта, известного как реентрантная сверхпроводимость. Материал вновь начинает проводить ток без сопротивления при магнитных полях от 40 до 70 Тесла — это в десятки раз сильнее магнитного поля Земли и значительно мощнее большинства медицинских МРТ-систем.
Особый интерес ученых вызывает то, что UTe2 формально не считается магнитным материалом. При этом именно магнитные процессы, как предполагается, помогают ему сохранять необычные квантовые свойства.
Чтобы разобраться в механизме явления, команда использовала импульсные магнитные поля до 60 Тесла и разработала необычную методику измерений. Крошечный образец материала закреплялся на специальной гибкой конструкции и буквально «покачивался» внутри магнитного поля. Это позволило исследователям изучить поведение кристалла в ранее недоступных режимах.
Эксперимент показал существование области сильной поперечной магнитной восприимчивости, которая, вероятно, помогает удерживать электроны в связанном состоянии даже в экстремальных условиях. Именно это, по мнению авторов работы, и позволяет сверхпроводимости возвращаться при сверхсильных магнитных полях.
Ученые отмечают, что результаты важны не только для понимания самого UTe2. Новая методика может помочь в изучении других экзотических квантовых материалов и приблизить создание сверхпроводников нового поколения.
