В 2D-материале нашли симметрию сверхпроводимости второго порядка
Двумерные материалы разительно отличаются от их объемных аналогов по структуре и свойствам. Физики смогли обнаружить в одном из таких материалов симметрию второго порядка сверхпроводимости, хотя в его 3D-аналоге у этого свойства наблюдается третий порядок
Двумерные материалы состоят из одного или нескольких очень тонких слоев толщиной в один атом. Из-за такой низкой толщины в таких структурах становятся возможны различные эффекты, которые не наблюдаются в объемных материалах. Например, у них можно заметить высокую тепло- и электропроводность, прочность и уникальные оптически характеристики.
Ранее ученые предсказывали, что двумерный диселенид ниобия (NbSe2) может быть топологическим сверхпроводником. Топологические сверхпроводники — это уникальный класс материалов с нетривиальными топологическими свойствами. Они вызвали значительный интерес среди ученых из-за своего потенциала предотвращать потерю квантовой информации, которую они хранят. Благодаря этому свойству на их основе можно создать новые топологически защищенные квантовые компьютеры.
В новом исследовании авторы решили подробнее изучить топологическую сверхпроводимость этого материала и обнаружили, что сверхпроводящее состояние слоя NbSe2 имеет симметрию второго порядка. Она значительно отличается от симметрии третьего порядка объемного кристалла — если решетка последнего совмещается с самой собой при повороте на 120 градусов, то в случае его двумерного аналога такое совмещение происходит при вращении на 180 градусов вокруг оси.
Эта симметрия второго порядка согласуется с наличием двух конкурирующих сверхпроводящих состояний, которые очень близки по энергии: одно из них может быть связано с топологической сверхпроводимостью. Теперь исследователи работают над новыми экспериментами, направленными на дальнейший анализ этого явления.
Работа опубликована в журнале Nature Physics.