Fisikawan Tiongkok dari Universitas Peking menemukan fase baru dalam superkonduktor yang tepat berimpit dengan batas tempat material tiba-tiba mulai menghantarkan arus tanpa hambatan pada "sayap kiri" diagram suhu-tekanan.
Para peneliti Yu-Cheng Zhu, Jia-Xi Zeng, dan Xin-Zheng Li menunjukkan bahwa fase ini — kekacauan kuantum kisi — muncul akibat fluktuasi kuantum inti atom. Berbeda dari model-model yang lazim, yang menempatkan elektron sebagai pemeran utama, di sini perilaku kisi kristal itu sendiri yang menjadi kuncinya.
Para ilmuwan menerapkan metode integral lintasan dalam dinamika molekuler untuk memperhitungkan sifat kuantum inti atom. Perhitungan mengungkap daerah berbentuk segitiga pada diagram fase tekanan—suhu, tempat kisi mempertahankan kekacauannya berkat efek kuantum. Batas kiri daerah ini berimpit dengan suhu mulainya superkonduktivitas.
Efek ini paling jelas terlihat pada material yang mengandung nikel. Ketika hidrogen diganti dengan deuterium, batas fase kuantum bergeser, dan suhu maksimum superkonduktivitas turun dari 220 menjadi 160 kelvin. Hal ini menegaskan hubungan langsung antara fluktuasi inti atom dan mekanisme pemasangan elektron.
Penemuan ini mengubah pemahaman tentang superkonduktivitas suhu tinggi: kini superkonduktivitas harus dipandang sebagai keadaan kuantum bersama antara elektron dan kisi. Sebelumnya, diagram struktur dibuat tanpa memperhitungkan banyak-tubuh inti atom, yang mengakibatkan prediksi yang tidak akurat.
Fase baru ini memberikan acuan untuk mencari material dengan suhu superkonduktivitas yang lebih tinggi dan menjelaskan mengapa pada "sayap kiri" kubah superkonduktivitas terputus secara tiba-tiba.
