Дробовой шум связал псевдощель в Bi2Sr2CaCu2O8+δ с парами электронов, до 70 мэВ
Группы из Мюнхена, Утрехта и Лейдена измерили локальный дробовой шум в купрате: энергия псевдощели совпала с началом спаривания электронов.
Исследователи из Мюнхена, Утрехта и Лейдена сообщили об измерениях локальной спектроскопии дробового шума в купрате Bi2Sr2CaCu2O8+δ. Работа опубликована 5 ноября 2026 года в Science. По данным авторов, энергия псевдощели совпадает с началом спаривания электронов и меняется от точки к точке образца, достигая 70 мэВ science.org
Sciencescience.orgОткрыть источник ↗.
Псевдощель и конкурирующие объяснения
Псевдощель — состояние, в котором число доступных электронных состояний в определённом диапазоне энергий снижено. Она выделяется на фазовой диаграмме купратных высокотемпературных сверхпроводников, поскольку её происхождение и связь со сверхпроводимостью остаются неясными. Одна гипотеза объясняет её заранее сформированными парами электронов. Другие связывают её с локальным порядком, например с волнами зарядовой плотности.
Авторы заявляют, что их данные подтверждают сценарий спаривания. По их сообщению, результаты исключают происхождение псевдощели только от локального порядка и связывают её с образованием куперовских пар. В этом состоянии материал проявляет черты, напоминающие сверхпроводник, но его электрическое сопротивление ещё не исчезает.
Метод и открытые вопросы
Команда применила особую форму сканирующей туннельной микроскопии и регистрировала малые флуктуации туннельного тока — дробовой шум. По ним определяют эффективный заряд, участвующий в переносе: один электрон несёт элементарный заряд, куперовская пара — удвоенный. Так можно выяснить, вносят вклад в измеряемый ток отдельные электроны или пары, причём с высоким пространственным разрешением. Ключевые части установки созданы специально для этой работы.
На основе данных авторы предполагают, что фактор, ограничивающий рост критической температуры в купратах, — фазовая когерентность science.org
Sciencescience.orgОткрыть источник ↗. Пока пары не образуют общее сверхпроводящее состояние, материал сохраняет электрическое сопротивление. Исследователи также оценивают, что энергия спаривания в принципе могла бы быть достаточной, чтобы пары сохранялись при комнатной температуре.
Это вывод из измерений. Сверхпроводимость при комнатной температуре в работе не показана, как и способ обеспечить там нужную фазовую когерентность. Роль псевдощели остаётся предметом дискуссии: исследование в Nature Physics от октября 2026 года приводит признаки того, что состояние псевдощели и сверхпроводимость при определённых условиях могут конкурировать. Группа намерена изучить, какие процессы препятствуют фазовой когерентности.
