Возможно, учёные обнаружили семейство материалов, которые могут быть сверхпроводниками при комнатной температуре.

Команда учёных из Университета Южной Калифорнии обнаружила, что «сверхатомы» алюминия – однородные кластеры атомов – образуют куперовские пары электронов (один из ключевых элементов сверхпроводимости) при температуре около 100⁰К.

Хотя температура 100⁰К тоже довольно низкая, но это огромный рост по сравнению с объемным металлическим алюминием, который переходит в сверхпроводящее состояние только около 1⁰К.

«Это может быть открытие нового семейства сверхпроводников, при этом повышается вероятность нахождения других типов сверхатомов, способных к сверхпроводимости даже при более высоких температурах,» – говорят учёные.

Сверхатомы ведут себя в некоторых отношениях как гигантский атом. Электроны движутся в них как бы в электронном облаке одного атома.

Учёные тщательно формировали алюминиевые сверхатомы конкретных размеров (от 32 до 95 атомов), а затем пропускали чрез них ток с помощью лазера при различных температурах. Они наблюдали по увеличению энергии лазера сколько электронов смогли выбить из сверхатома.

Для сверхатомов, содержащих 37, 44, 66 и 68 атомов алюминия, на зависимости наблюдались нечетные выпуклости, указывающие, что на определенных энергетических уровнях электроны сопротивлялись усилиям лазера, возможно, потому, что образование куперовских пар увеличило сцепление электронов. Выпуклости появлялись при понижении температуры, где-то около 100 К, доказывая формирование электронами куперовских пар.

Учёные видят будущее, в котором электронные схемы можно будет создавать путем размещения сверхатомов в цепь вдоль материала-подложки, что позволит электричеству течь беспрепятственно вдоль цепи.