🔬 Новости науки. Тепловая структурная перестройка вихревой материи в квазикристалле Пенроуза

Квазикристаллы - материалы с дальним ориентационным порядком, но без трансляционной периодичности - долгое время считались несовместимыми со сверхпроводимостью. Открытие сверхпроводимости в квазикристаллическом сплаве Al-Zn-Mg (2018) и слоистом ван-дер-ваальсовом квазикристалле Ta₈Te₅ (2024) сделало вопрос о поведении вихревой материи в таких системах особенно актуальным, однако магнитные свойства сверхпроводящих квазикристаллов оставались практически неизученными. В работе, опубликованной в престижном журнале Physical Review B, с помощью самосогласованного решения уравнений Боголюбова-де Жена исследована эволюция вихревых конфигураций в двумерном сверхпроводящем квазикристалле - решетке Пенроуза.

Нам особенно приятно отметить, что работа выполнена при участии сотрудников лаборатории теоретической физики конденсированного состояния вещества кафедры ФТТиН, возглавляемой канд. физ.-мат. наук, доцентом Андреем Валерьевичем Красавиным. В число соавторов работы вошел и сотрудник лаборатории канд. физ.-мат. наук Вячеслав Дмитриевич Неверов. Отдельно поздравляем первого автора статьи - Мунису Томаеву, которая успешно окончила бакалавриат на кафедре ФТТиН и со следующего учебного года продолжит обучение в магистратуре. Публикация в журнале уровня Physical Review B уже на старте научной карьеры - блестящий результат, подтверждающий высокий уровень подготовки студентов кафедры!

🎯 Ключевые результаты (микроскопическое моделирование):
• Пространственное распределение сверхпроводящей щели в решетке Пенроуза наследует пятикратную вращательную симметрию квазикристалла, а области с локально подавленным параметром порядка выступают в роли собственных центров пиннинга (IPC) для вихрей 🧲
• При низких температурах (T/Tc ≈ 0.05) вихри захватываются центрами пиннинга (естественными дефектами структуры квазикристалла) и образуют нерегулярную апериодическую конфигурацию с сильно неоднородными межвихревыми расстояниями 📌
• С ростом температуры сверхпроводящая длина когерентности увеличивается, коры вихрей расширяются и начинают перекрываться - межвихревое отталкивание побеждает пиннинг 📈
• В результате система переходит к обычной треугольной решетке Абрикосова: влияние квазипериодического потенциала эффективно "вымывается" 🔄

🌟 Общий вывод: обнаружена управляемая температурой структурная перестройка вихревой материи в сверхпроводящих квазикристаллах, отражающая тонкую конкуренцию между собственным апериодическим пиннингом и вихрь-вихревым отталкиванием. Таким образом, температура служит "переключателем", управляющим тем, насколько атомарный узор квазикристалла определяет структуру вихревой материи.

📄 С публикацией можно ознакомиться по ссылке: https://doi.org/10.1103/14xk-b4yd

#наука #новостикафедры #квазикристаллы #сверхпроводникиВделе