揭示这种隐藏结构可能最终使研究人员能够设计出具有更大控制和精确性的超导材料和器件。随着科学家们追求量子计算机、超高效电子技术以及其他先进技术，对电子在超导体内部行为的详细理解将变得越来越重要。这解决了长期以来关于其行为的难题，并提供了超导性更清晰的视角，这可能最终指导改进量子计算机、超高效电子设备和先进传感器材料的开发。一些科学惊喜并不是来自发现全新的事物，而是来自更仔细观察研究人员认为他们已知的事物。几十年来，物理学家们一直在研究超导体——这些材料能够以零能量损耗传导电流。它们的奇异特性最终可能支持从超高效电子学和量子计算机到先进医疗系统的技术。看似简单的超导体中最受研究的例子之一是二硒化铌（NbSe2）。当研究人员将这种材料减少到仅几个原子层时，实验似乎显示出相对简单的超导行为。特别是，该材料似乎具有一个单一的能隙，这是反映电子成对移动以便无电阻运动的关键特征。然而，研究人员有理由怀疑这种简单的图景不完整。这项研究由博士生Shahar Simon和硕士生Maya Klang在耶路撒冷希伯来大学Racah物理研究所及纳米科学与纳米技术中心的Oded Millo教授和Hadar Steinberg教授的指导下进行。研究成果已发表在《物理评论快报》上。两种伪装为一体的超导态通过高度敏感的隧道光谱测量，研究人员发现NbSe2并不像仅由一种超导序导的简单超导体那样行为。相反，它包含两种不同的超导序，这两种序之间的相互作用如此强烈，以至于它们看起来好像是同一种。研究人员在相关材料TaS2中识别到了同样被隐藏的行为。“这就像听到一个听起来像是单一歌手的声音，结果发现实际上是完美同步的二重唱，”研究人员说。这一发现对多年来未能解决的难题提供了解释。传统理论无法完全重现早期实验中观察到的超导能谱的详细形状。通过使用包含两种不同超导序的更先进模型，希伯来大学的研究人员能够更准确地解释实验测量。相同的方法还考虑了材料在施加磁场时的行为。更复杂的超导图景结果显示，材料的较厚形式中存在额外的复杂性。根据研究结果，块状NbSe2可能包含三种相互作用的超导序，这表明这些材料的超导性比以前认识的要丰富。揭示这一隐藏结构可能最终使研究人员能够设计出具有更大控制和精确性的超导材料和器件。随着科学家们追求量子计算机、超高效电子设备和其他先进技术，对电子在超导体内部行为的详细理解将变得越来越重要。