Физики увидели «нанозвезды» на фоне «сверхпроводящей вселенной»

Российские физики вместе с французскими коллегами впервые увидели возбужденные состояния вокруг единичных магнитных атомов железа. Они обнаружили, что магнитные атомы создают возмущения, которые выглядят как осциллирующие «нанозвезды» на фоне «сверхпроводящей вселенной». Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Physics, а кратко о них сообщается в пресс-релизе МФТИ, поступившем в редакцию «Ленты.ру».

С помощью низкотемпературного сканирующего туннельного микроскопа ученые рассмотрели возбужденные состояния Ю-Шиба-Русинова (стоячие волны электронных и дырочных колебаний) вокруг единичных магнитных атомов железа. В этих двумерных сверхпроводниках состояния простираются на десятки нанометров — в десять раз дальше, чем в «обычных» трехмерных.

При этом возмущенная область имела форму шестиконечной электронной «звезды», лучи которой были вытянуты вдоль осей кристаллической решетки диселенида ниобия. В сверхпроводнике, исследованном учеными, одиночные магнитные атомы были встроены в кристаллическую решетку диселенида ниобия толщиной до трех атомов (в двумерный слой сверхпроводника).

Физики полагают, что их исследование окажется полезным для построения будущих квантовых компьютеров. Это связано с тем, что оно посвящено получению устойчивых к декогеренции (разрушению квантового состояния) топологически защищенных электронных состояний.