Материал был синтезирован учеными Дальневосточного федерального университета совместно с японскими коллегами. Они нанесли два атомных слоя талия на подложку из кремния. Из-за малой толщины материала по сравнению с его длиной и шириной, материал называют двумерным, что позволяет наблюдать квантовые эффекты. Но не в этом его особенность.
При температуре близкой к абсолютному нулю материал может менять свои свойства: при воздействии сильным магнитным полем он ведет себя как сверхпроводник, при воздействии слабым — как изолятор, существует и промежуточное состояние, при нем материал проявляет стандартные металлические свойства. Подобное поведение предсказывала теория, но синтезировать такой металл удалось впервые.
Один из авторов работы, член-корреспондент РАН и сотрудник ДВФУ, Александр Саранин объясняет: «Более трех десятилетий не утихает научная дискуссия о том, что произойдет с двумерным металлом при его приближении к абсолютному нулю температуры: останется ли этот материал металлом, будет ли проводить электрический ток? Наши эксперименты впервые показали, что, помимо перехода в изолирующее или сверхпроводящее состояние, двумерная система может оставаться нормальным металлом. Это необычное состояние было названо квантовым металлом».
12 научных открытий 2017 года
Идеи
Ученые говорят, что исследование нового материала позволит в дальнейшем ускорить появление сверхпроводников, функционирующих при комнатных температурах. Пока есть определенные проблемы с работой сверхпроводников при больших температурах. Традиционно нормальные условия для них — температура ниже 30К или −243°C. Недавно китайским ученым удалось открыть проводимость полимера при рекордной температуре в 123К, но это по-прежнему далеко от комнатной.