```json
{
    "title": "Физики научились точно рассчитывать эффект Кондо в реальных материалах",
    "url": "https://gradnauki.ru/sci/128088",
    "datePublished": "2026-10-10",
    "dateModified": "2026-10-11",
    "language": "ru-RU",
    "description": "Ученые из Калифорнийского и Йельского университетов разработали метод, который позволяет точно рассчитать эффект Кондо для конкретных материалов. Ранее исследователям приходилось опираться на упрощенные модели, которые описывали это квантовое явление лишь…",
    "author": "Мария Воронова",
    "publisher": "Град науки"
}
```

# Физики научились точно рассчитывать эффект Кондо в реальных материалах

Ученые из Калифорнийского и Йельского университетов разработали метод, который позволяет точно рассчитать эффект Кондо для конкретных материалов. Ранее исследователям приходилось опираться на упрощенные модели, которые описывали это квантовое явление лишь приблизительно. Новый подход основан на реальной атомной и электронной структуре вещества.

Это достижение открывает путь к компьютерному моделированию сложных квантовых материалов, в том числе высокотемпературных сверхпроводников. В таких системах поведение каждого отдельного электрона сильно зависит от соседних, что затрудняет их описание стандартными методами. Результаты работы опубликованы в журнале Science.

Эффект Кондо наблюдается в системах с сильными межэлектронными корреляциями. Он проявляется, когда в немагнитный металл, например медь, добавляют единичную магнитную примесь – скажем, атом железа. Обычно при охлаждении электрическое сопротивление металлов падает. Однако в системе с магнитной примесью ниже определенной температуры, названной температурой Кондо, сопротивление перестает снижаться и начинает расти.

Такое аномальное поведение возникает из-за того, что электроны проводимости в металле взаимодействуют с магнитной примесью. При высоких температурах магнитный момент примесного атома колеблется свободно. По мере охлаждения электроны металла начинают активно взаимодействовать со спином примеси, формируя вокруг нее своего рода «облако», которое экранирует (подавляет) ее магнетизм. Это коллективное взаимодействие рассеивает электроны, из-за чего и растет сопротивление. Теоретическое описание эффекта Кондо – классическая многочастичная задача физики, поскольку необходимо учитывать огромное число взаимодействующих частиц.

До сих пор физики не могли точно предсказать, как именно будет меняться сопротивление конкретного материала или при какой температуре наступит его минимум. Традиционные подходы упрощали электронную структуру вещества до набора нескольких орбиталей и применяли к этой системе приблизительные математические модели.

Команда исследователей из США пошла другим путем. Они адаптировали для задач физики материалов высокоточные вычислительные инструменты, изначально созданные для квантовой химии. Это позволило им учесть все сложные электронные взаимодействия в материале, не прибегая к упрощениям.

Ученые проверили свой метод, рассчитав эффект для семи различных атомов переходных металлов, внедренных в медь. В большинстве случаев их расчеты оказались на два порядка точнее, чем предсказывали стандартные модели. По словам авторов, теперь можно предсказывать свойства некоторых сложных материалов исключительно на компьютере, не обращаясь к эксперименту. В будущем это поможет целенаправленно проектировать материалы с заданными свойствами, например, чтобы искать новые высокотемпературные сверхпроводники.