Гелий сохраняет сигнал Мейснера в кристаллах Bi-2212 до 20 ГПа, NaCl и масло подавляют его

Группа исследователей из Цзилиньского университета, Центра науки и технологий высоких давлений, Shanghai Advanced Research in Physical Sciences, Брукхейвенской национальной лаборатории и других институтов изучила, как гидростатичность влияет на магнитный отклик сверхпроводящих кристаллов под давлением. Работа опубликована 1 октября 2026 года в журнале Matter and Radiation at Extremes (т. 11, вып. 6, 067801). В качестве модельной системы авторы взяли монокристаллы Bi2Sr2CaCu2O8+δ (Bi-2212) оптимального легирования doi.orgMatter and Radiation at Extremesdoi.orgОткрыть источник ↗.

Сверхпроводимость требует и нулевого сопротивления, и вытеснения магнитного потока, то есть эффекта Мейснера. В новых сверхпроводниках, возникающих под давлением, включая гидриды и никелаты, чёткий сигнал Мейснера в измерениях магнитной восприимчивости на постоянном токе при высоком давлении получить трудно. Это ставит вопрос об объёмной природе сверхпроводимости в таких материалах doi.orgMatter and Radiation at Extremesdoi.orgОткрыть источник ↗.

Среды передачи давления и магнитный отклик

Исследователи сравнили DC-намагниченность, электротранспорт и структуру монокристаллов в нескольких средах, передающих давление: твёрдом NaCl, жидком силиконовом масле, гелии, а также в контрольном опыте без среды. В NaCl и силиконовом масле, дающих негидростатические или квазигидростатические условия, диамагнитный сигнал был сильно подавлен. В NaCl магнитный сигнал подавлялся при меньших давлениях, чем в масле, при этом электрические признаки перехода сохранялись doi.orgMatter and Radiation at Extremesdoi.orgОткрыть источник ↗.

В гелии, почти идеальной гидростатической среде, диамагнитные переходы Мейснера оставались наблюдаемыми до 20 ГПа. Дифракционные пятна сохраняли почти чёткую круглую форму до 20,5 ГПа doi.orgMatter and Radiation at Extremesdoi.orgОткрыть источник ↗.

Искажение решётки и транспорт

Монокристальная рентгеновская дифракция показала, что утрата магнитного отклика связана с индуцированным давлением искажением решётки. В менее гидростатичных условиях авторы обнаружили деформацию решётки и начальную поликристаллизацию. По мнению авторов, эти изменения могут создавать центры пиннинга потока, мешающие его вытеснению и ослабляющие отклик Мейснера doi.orgMatter and Radiation at Extremesdoi.orgОткрыть источник ↗.

Транспортные и магнитные данные дали разные диапазоны давлений. В силиконовом масле нулевое сопротивление сохранялось до 26,0 ГПа, а сигнал Мейснера наблюдался до 17,1 ГПа. Авторы предполагают, что для проводимости достаточен минимальный перколяционный путь, тогда как восприимчивость зависит от того, превышает ли объёмная доля сверхпроводящей фазы порог чувствительности прибора doi.orgMatter and Radiation at Extremesdoi.orgОткрыть источник ↗.

Авторы делают вывод: отсутствие или слабость диамагнитного сигнала под давлением само по себе не доказывает исчезновения объёмной сверхпроводимости. Они также отмечают, что среда, передающая давление, и её способность ограничивать девиаторные напряжения критичны для интерпретации данных по восприимчивости, в том числе для никелатов и гидридов doi.orgMatter and Radiation at Extremesdoi.orgОткрыть источник ↗.