Новую теорию, объясняющую явление высокотемпературной сверхпроводимости, предложил российский физик Виктор Лахно из Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, 17 октября его работа вышла в журнале Materials.

Явление высокотемпературной сверхпроводимости было открыто в 1986 году учеными Беднорцем и Мюллером. В 2020 году были синтезированы соединения, которые проявляют сверхпроводимость при температуре 15 градусов по Цельсию и давлении 267 ГПа. Это явление до сих пор не имеет объяснения в рамках классической теории сверхпроводимости БКШ (названной в честь ученых Бардина, Купера и Шриффера).

Виктор Лахно объясняет явление высокотемпературной сверхпроводимости возникновением внутри материала особых квазичастиц — биполяронов.

«Биполяроны в сверхпроводниках обладают крайне необычными свойствами, они ведут себя как волны, а не как частицы, которые можно локализовать в конкретных точках пространства. Это делокализованные квазичастицы, которые могут двигаться по всему кристаллу и сохранять стабильность даже при высоких температурах. Поэтому они называются трансляционно-инвариантными или ТИ-биполяронами», — рассказывает ученый.

Теория Лахно позволяет объяснить так называемый нулевой изотопический эффект высокотемпературных сверхпроводников. Они, в отличие от классических сверхпроводников, не проявляют зависимости температуры сверхпроводимости от количества нейтронов в ядре атомов сверхпроводника. Теория Лахно предсказывает, что при изменении изотопного состава сверхпроводника температура сверхпроводимости может как увеличиваться, так и уменьшаться, причем это можно регулировать при помощи магнитного поля.

Эти теоретические предсказания могут быть проверены экспериментально. И тогда теория российского ученого либо получит экспериментальное подтверждение, либо будет опровергнута.