Команда российского физика установила новый рекорд сверхпроводимости
Logo
Cover

Михаил Еремец и его команда нашли материал, который сохраняет свойства сверхпроводника при нетипично высоких температурах — чуть ниже минус 20 градусов. Это вплотную приближает науку к созданию сверхпроводников, работающих при комнатных температурах.

Прорыв совершила группа исследователей, которую возглавляет физик Михаил Еремец — долгое время он работал в Институте физики высоких давлений в Троицке, а сейчас ведет исследования в немецком Институте Макса Планка в Майнце. В 2015 году журнал Nature назвал его одним из десяти «ученых года» за исследования сверхпроводников. Тогда Еремец превратил в сверхпроводник сероводород — под огромным давлением и при температуре минус 70 градусов Цельсия.

Его работа тогда пробудила огромный интерес к сверхпроводникам.

Теперь специалисты взяли новую высоту: создан сверхпроводник, сохраняющий свои свойства всего при минус 23 градусах Цельсия (250 К).

Как пишет MIT Technology Review, это «заманчиво» приближает науку к созданию сверхпроводников, работающих при комнатных температурах.

Сверхпроводимость — свойство, тесно связанное со сверхнизкими температурами. В первых опытах речь шла о материалах, охлажденных до температуры в районе минус 250 градусов Цельсия. Упрощенно можно сказать, что при таких температурах «замерзшие» кристаллические решетки становятся настолько стабильными, что электроны проходят их насквозь, не встречая сопротивления. Они при этом формируют Куперовские пары — которые переносят заряд в сверхпроводнике, но разрушаются с ростом температуры.

Температура разрушения сверхпроводника называется критической. Сообщения о революционных материалах с более высокой критической температурой публикует такое множество команд, что в скептически настроенном сообществе ученых появился даже специальный термин — USO, то есть «unidentified superconducting object» («неопознанный сверхпроводящий объект»).

Еремец исследует сверхпроводники десятки лет, и доверие к его работе велико. Команда утверждает, что наблюдала сверхпроводимость в гидриде лантана при 250 К.

Правда, для этого вновь пришлось прибегнуть к гигантскому давлению — 170 гигапаскалей. Это примерно половина давления в центре Земли.

Сверхпроводимость пока наблюдается в проводнике крайне малой длины — всего в несколько микрометров.

Тем не менее, свое достижение Еремец с коллегами называют «скачком» к сверхпроводникам, работающим при комнатной температуре. И это не преувеличение с учетом того, что интерес вызывают сообщения о повышении критической температуры на 5-10 градусов.

Еремец и его коллеги подчеркивают, что это открытие важно не только само по себе. Оно знаменует триумф новых вычислительных методов: свойства материала были сначала предсказаны на компьютере, а затем подтверждены опытным путем.

Недавно ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории (США) раскрыли доселе неизвестные подробности фазовой диаграммы одного из самых изученных высокотемпературных сверхпроводников. В своем опыте они буквально увидели, как и почему исчезает сверхпроводимость.