Профессор Йорам Даган из Тель-Авивского университета (Израиль) обнаружил, что если покрыть высокотемпературный сверхпроводник на основе меди слоем органического вещества, а затем облучать его светом, то можно добиться лёгкого изменения температуры, при которой материал начинает быть сверхпроводящим. Хотя колебание не слишком велико, по мнению учёного, оно способно найти применение — к примеру, при создании принципиально нового вида компьютерной памяти.

Сейчас для изменения температуры наступления сверхпроводимости применяются, по сути, химические механизмы — допирование, удаление или добавление ионов. А вот г-н Даган, как видим, пошёл по другому пути. И выиграл?

Рис. 1. По сути, эффект близок к допированию, однако, в отличие от него, обратим и управляем — что, конечно, большой плюс. (Иллюстрация Yoram Dagan et al).

Исследователи покрыли сверхпроводящий материал толщиной 50 нм слоем органики в одну молекулу. После этого органическое вещество на поверхности сверхпроводника облучалось видимым светом и ультрафиолетом. Учёные последовательно испытали три вида органических покрытий. Для второго тестового материала УФ-облучение вызвало повышение критической температуры (Tс), при котором наступала сверхпроводимость, в то время как видимый свет, напротив, снижал температуру перехода.

Третий вид органических молекул поднимал температуру перехода в состояние сверхпроводника при включённом свете и уменьшал её при его выключении.

Теоретический базис наблюдавшихся явлений не вполне понятен. Что, наверное, не должно удивлять, если вспомнить об общей неясности механизма высокотемпературной сверхпроводимости. Но некоторые мысли у физиков всё же есть. На их взгляд, механизм сходен с допированием графеновыми слоями: после светового воздействия органические молекулы передают избыточные электроны близлежащим слоям сверхпроводника, что позволяет несколько повысить критическую температуру. Впрочем, пока полученный эффект не очень значим: колебания в одну сторону для Tс не превысили одного кельвина.

И тем не менее, по словам учёных, вновь обнаруженный механизм влияния на свойства сверхпроводника можно использовать для создания принципиально нового вида энергонезависимой памяти, которая не будет нагреваться во время работы.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Angewandte Chemie; частично работа освещалась в Nature Nanotechnology.