Ученые ДВФУ совместно с коллегами из ДВО РАН и Университета Токио синтезировали первый квантовый металл. Уникальный двумерный материал обладает изолирующими и сверхпроводящими свойствами, при этом способен сохранять свойства нормального металла. Результаты исследования опубликованы в престижном международном научном журнале 2D Materials, сообщает пресс-служба университета.

Международная группа ученых создала материал, который представляет собой двойной слой атомов таллия на монокристаллической подложке кремния. Этот двумерный металл при температурах ниже -272 °C переходит в сверхпроводящее состояние, при воздействии сильного магнитного поля становится изолятором, а в магнитном поле промежуточной величины – квантовым металлом.

Как объяснил участник исследования, зав. кафедрой физики низкоразмерных структур Школы естественных наук, член-корреспондент РАН Александр Саранин, экспериментальное наблюдение такого необычного состояния вещества представляет интерес для решения принципиальной проблемы фундаментальной науки – возможности существования нормального металлического состояния в двух измерениях.

«Более трех десятилетий не утихает научная дискуссия о том, что произойдет с двумерной электронной системой (двумерным металлом) при приближении к абсолютному нулю температуры: останется ли она металлом и будет ли проводить электрический ток? Эксперименты показали, что помимо перехода в изолирующее или сверхпроводящее состояние двумерная система может оставаться нормальным металлом. Это необычное состояние было названо квантовым металлом или бозе-металлом. Именно такой материал нам удалось синтезировать и изучить его электронные свойства», – говорит Александр Саранин.