Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции разработали новый дизайн сверхпроводящего материала, который решает ключевую проблему работы сверхпроводимости при более высоких температурах и в условиях воздействия сильных магнитных полей. Этот прорыв может проложить путь к созданию более энергоэффективных электронных устройств и квантовых технологий.
В настоящее время цифровые устройства, центры обработки данных и сети информационно-коммуникационных технологий потребляют примерно от 6% до 12% мировой электроэнергии. Сверхпроводящие материалы, благодаря своей способности проводить электричество без потерь энергии, рассматриваются как потенциальное решение для повышения энергоэффективности. Однако их практическому применению мешают такие проблемы, как слишком низкие рабочие температуры и помехи от магнитных полей.
Исследовательская группа из Чалмерса использовала материал на основе купратов и, путем наноразмерной настройки поверхности подложки, добилась усиления сверхпроводящих свойств. Профессор физики квантовых устройств Флориана Ломбарди заявила: «Формируя поверхность, на которой размещается сверхпроводник, мы смогли индуцировать сверхпроводимость при более высоких температурах, чем когда-либо прежде. Мы также обнаружили, что материал сохраняет сверхпроводящее состояние даже при воздействии сильного магнитного поля».
Исследователь из шведского института RISE Эрик Вальберг добавил: «Поскольку атомы в подложке расположены в определенном порядке, они могут "направлять", как должны располагаться атомы в сверхпроводящем слое. Изменяя дизайн поверхности подложки, мы можем влиять на сверхпроводящие свойства и обеспечивать их сохранение при более высоких температурах и при приложении сильных магнитных полей».
Это достижение открывает новые возможности для применения сверхпроводящих материалов в энергоэффективной электронике, квантовых компонентах и технологиях, использующих сильные магнитные поля. Ломбарди отметила: «Это показывает, что мельчайшие изменения в наномасштабе могут иметь решающее значение и, возможно, в будущем позволят раскрыть весь потенциал сверхпроводимости в электронных устройствах».
Сведения о публикации: Автор: Ловиса Хоканссон, Технологический университет Чалмерса; Название: «Superconductor advancement could unlock ultra-energy-efficient electronics»; Опубликовано в: «Nature Communications» (2026); DOI: 10.1038/s41467-025-67500-2
