Группе физиков из США и Японии удалось зарегистрировать переход в сверхпроводящее состояние при наблюдении всего четырех пар молекул органического вещества.

Несколько сверхпроводящих цепочек ₂GaCl₄ на серебряной подложке

Результаты этих опытов доказывают возможность изготовления наноразмерных сверхпроводящих соединителей. В будущем такие изделия должны, как считается, частично заменить обычные металлические провода, при уменьшении размеров которых инженерам становится все сложнее бороться с нагревом джоулевым теплом.

Авторы рассматриваемой работы экспериментировали с органическим сверхпроводником (BETS)₂GaCl₄ (BETS — bis-ethylenedithio-tetraselenafulvalene, бис-этилендитио-тетраселенафульвален). В своем «обычном» состоянии (в больших объемах) он имеет двухмерную структуру, напоминающую строение высокотемпературных купратных сверхпроводников, и критическую температуру в 8 К.

Отдельные слои молекул (BETS)₂GaCl₄, расположенные на подложке из серебра, физики исследовали по методике сканирующей туннельной спектроскопии. Как сообщается, при температуре 10 К с уменьшением длины цепочек молекул до 50 нм величина наблюдаемой сверхпроводящей щели начала снижаться, однако даже в случае четырех пар молекул ее все еще можно было зарегистрировать. Длина такой цепочки составляет 3,5 нм, а ширина — 0,87 нм.

Значительным достижением авторы называют и то, что образцы такого органического сверхпроводника вообще удалось вырастить на серебряной подложке.

Самый маленький сверхпроводящий образец шириной 0,87 нм (иллюстрация авторов работы)

Полная версия отчета будет опубликована в журнале Nature Nanotechnology.