Hitech logo

Идеи

Ученые сделали важный шаг к сверхпроводимости при комнатной температуре

TODO:
Георгий Голованов9 июля 2021 г., 09:49

Специалисты из Университета Хьюстона и их коллеги разработали новую технологию ослабления давления при высоких температурах, которая индуцирует сверхпроводимость в кристаллах селенида железа. Она позволяет сохранить высокую температуру фазового перехода даже после прекращения давления, генерирующего эту фазу.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Группа американских ученых разработала метод ослабления давления на основе технологии получения искусственных алмазов из графита и других метастабильных соединений, созданной в 1955 году Фрэнсисом Банди. Графит превращается в алмаз под действием высокого давления и температуры. Применение того же подхода к сверхпроводящим материалам дало многообещающий результат, пишет Science Daily.

«Селенид железа считается простым высокотемпературным сверхпроводником с температурой фазового перехода (Тс) в сверхпроводящее состояние 9 Кельвинов при давлении окружающей среды, — сказал Пол Чу, главный научный сотрудник Техасского центра сверхпроводимости при Университете Техаса. — Когда мы воздействуем давлением, Тс нарастает примерно до 40 К, больше чем в четыре раза, позволяя нам однозначно отличить сверхпроводящую фазу ослабления давления (PQ) от изначальной фазы не-PQ. Затем мы попытались сохранить сверхпроводящую фазу, убрав давление методом PQ, и оказалось, что это работает».

Достижение доктора Чу и его коллег приближает ученых к мечте о сверхпроводимости при комнатной температуре и давлении окружающей среды, которая пока доступна только для водородных соединений под крайне высоким давлением.

Сверхпроводимость — феномен, открытый в 1911 году, при котором некоторые материалы могут обладать нулевым электрическим сопротивлением при определенной критической температуре. Огромный потенциал этого свойства для энергетики и транспорта тут же был отмечен. Для достижения сверхпроводимости нужно охладить материал, и чем выше Тс, тем меньше на это требуется энергии.

«Наш метод позволяет делать материалы сверхпроводящими при более высоком Тс без давления. Он даже позволяет сохранять при внешнем давлении не-сверхпроводящую фазу, которая существует только в селениде железа при давлении выше 8 ГПа, — сказал Чу. — Нет причин, почему этот метод нельзя также применить к гидридам, которые демонстрирую признаки сверхпроводимости с Тс, приближающимся к комнатной температуре».

Команда ученых из Германии создала метастабильное состояние с исчезающим электрическим сопротивлением в молекулярном кристалле, направив на него импульсы интенсивного лазерного света. По сравнению с прошлым опытом им удалось увеличить продолжительность эффекта сверхпроводимости почти в 10 000 раз.