当一种物质从固态、液态或气态改变为另一种状况时，就会发生相变。在这些相变过程中，系统能够同时显露物质的两种状况。当通俗金属改变为超导体时，也会发生雷同效应——特征波动，原本属于一种状况的特征被带入另一种状况。哈佛大学科学家们斥地了一种基于铋的二维超导体，它只有1纳米厚。经由研究这种超绵力料改变为超导时的波动，科学家们更周全地认识了驱动超导的过程。
因为超导材料经由改善，能够携带近零电阻的电流，是以它几乎能够应用于任何用电手艺。哈佛大学科学家们行使这项新手艺，对美国能源部阿贡国度实验室的科学家瓦莱里·维诺库，23年前提出的超导体理论进行了实验验证。科学家们感乐趣的一个现象是，当材料改变成超导体时，经由充裕研究的霍尔效应发生了完全逆转。当一种正常的非超导材料携带外加电流并受到磁场感化时，就会在该材料上发生电压。
这种正常的霍尔效应使电压指向一个特定的偏向，这取决于电场的偏向和电流。有趣的是，当材料酿成超导体时，霍尔电压回转的迹象。材料的“积极”部门酿成了“消极”部门。这是一个众所周知的现象。然而，尽管霍尔效应历久以来一向是科学家用来研究，使一种材料成为优良超导体电子特征类型的首要对象，但这种反向霍尔效应的成因几十年来一向让科学家们感应神秘，稀奇是在高温超导体方面，这种效应更强。
卓越学者、理论家维诺库尔及其同事对高温超导体中的这种效应(以及更多)进行了周全描述。该理论考虑了所有相关的驱动力，而且包含了如斯多的变量，以至于在实验中测试它似乎是不实际的直到如今。直到如今，维诺库说：我们相信我们真的解决了这些问题，但其时这些公式感受毫无用处，因为它们包含了很多参数，很难与其时使用现有手艺进行的实验进行对照。科学家们知道，反向霍尔效应是磁场中超导材估中倏忽显现的磁涡流造成。
涡旋是超导电子液体中的奇异点（库柏对），库柏对在其四周举止，发生轮回的超导微电流，这给材估中的霍尔效应带来了物理学上的新特征。平日情形下，材估中的电子分布会导致霍尔电压，但在超导体中，涡旋在外加电流的感化下活动，这就发生了电子压差，在数学上与使飞机连结航行状况的压差相似。这些压差改变了施加电流的偏向，就像飞机的机翼改变了空气经由的偏向，使飞机上升一般。涡旋活动以分歧的体式从新分派电子，使霍尔电压偏向与平日的纯电子霍尔电压相反。
此前理论定量地描述了这些涡旋的影响，而这只是定性地舆解。如今哈佛大学的科学家们花了5年时间研制出一种新材料，对这一理论进行了验证。这种铋基的绵力料实际上只有一层原子厚度，是以根基上是二维的。它是同类中独一的一种，一种薄膜高温超导体；这种材料的生产自己就是超导体科学的一项手艺冲破。哈佛大学研究小组的首席科学家菲利普·金(Philip Kim)说：经由把尺寸从3个缩小到2个，这种材料的性质波动变得加倍显着。也更轻易研究，缔造了一种极端形式的材料。
可以定量地阐述先前提出的理论，该理论的一个展望是，反常的反向霍尔效应或者存在于超导体材料的温度之外。这项研究供应了一个定量描述的结果，完全相符理论展望。在确定涡旋在反向霍尔效应中所起的感化之前，无法靠得住地把它用作测量对象。如今我们知道这是准确的，能够用这个理论来研究过渡阶段的其他波动，最终有助于更好地舆解超导体。尽管这项研究中的材料是二维的，但科学家们相信该理论适用于所有超导体。
将来的研究将包罗对材料的深入研究——涡旋的行为甚至在数学研究中也有应用。旋涡是拓扑对象的例子，或具有奇特几许特征的对象。因为它们的形成和变形体式以及它们若何改变材料的性质，今朝在数学中是一个热点话题。理论用拓扑学来描述涡旋的行为，而物质的拓扑学性质能够带来很多新物理现象。有时候你会发现一些别致的器材，但有时候你只是确认，你的确懂得了摆在眼前平常事物的行为，其研究功效揭橥在《物理谈论快报》上。
