Створено суперпровідник, який працює при температурі «земний»

Лікарі виявили матеріал, який стає надпровідною при температурі трохи вище холодної температури на Землі. У новій епоху дослідження надпровідності це відкриття може бути уважним. Світ суперпровідності є нечітким.

р.



Минулого року Михайло Єремець та пара колег Інституту хімії Макса Планка в м. Майнц, Німеччина, зробив незвичайну претензію з дотриманням надпровідного сірководню при -70 градусах Цельсію. Це 20 градусів над будь-яким іншим матеріалом, який зберігає поточний запис.

За останні грудень, коли вони вперше були опубліковані на arXiv. У той час фізики були обережні про свою роботу. Історія надпровідності пов'язана з профілями сумнівних вимог високотемпературної діяльності, які зумовили неможливе реплікування.

З того часу Еремець і колеги працювали важко будувати дефіновані і переконливі докази. Кілька тижнів тому їхня робота була опублікована в журналі Nature, таким чином, встановивши печатку поваги, необхідну в сучасному фізиці. Суперпровідники повертаються в заголовку.

Антиніо Бянзоні та Томас Jarlborg з Міжнародного центру досліджень матеріалів в Італії дали огляд їх захоплююче поле роботи. Теоретичні роботи пояснили роботи Єремець та колег.

Трохи фон для початку. Надпровідність є явищем нульової електростійкості, яка виникає в деяких матеріалах, коли вони охолоджуються нижче критичної температури.

Цей феномен добре відомий в звичайних надпровідниках, які по суті жорсткі латики позитивних іонів, ванн в море електронів. Електростійкість відбувається в результаті аварії на електроніках і втрати енергії, оскільки вони переходять через неї.

Однак при низьких температурах електрони можуть з'єднуватися один до одного, щоб утворювати парі коопера. У той же час ґратка стає досить жорстким, щоб дозволити когерентний рух хвиль називають фонони.

Суперпровідність народжується при парах коопера і фононах, які подорожують разом з матеріалом, і хвилі істотно очищають шлях до електронних пар. Це відбувається, коли вібрації решітки - її температура - стає досить сильною, щоб розбити парами коопера. Це критична температура.

До недавнього часу найвища критична температура такого роду -230 градусів Цельсій (40 Кельвін).

Для підтвердження надпровідності матеріалу є три основні характеристики. Першим є різка падіння електростійкості при охолодженні матеріалу нижче критичної температури. Друга - зміщення магнітного поля з матеріалу, ефект відомий як ефект Meissner.

Третя зміна критичної температури, де атоми в матеріалі замінюються ізотопами. Це тому, що різниця в масі ізотопу викликає грат, щоб перемогти по-різному, що змінює критичну температуру.





Але є ще один вид надпровідності, який набагато менший. Включає в себе певні керамічні речовини, виявлені у 1980-х роках, які стають надпровідними при температурі невисокими, як -110 градусів Цельсієм. На цих екзотичних матеріалах не існує.

Отримувачі і колеги, ймовірно, змінили свої позиції. Можливо, найбільшим сюрпризом у своєму прориві було те, що він не включає в себе суперпровідник «висока температура». До складу входить звичайний сірководневий сульфат, який ніколи не помітив бути суперпровідником при температурі вище 40 градусів Кельвін.

Еремець і його колеги досягали своєї мети шляхом стиснення цього матеріалу під тиском, який існує тільки в центрі Землі. У той же час вони виявили докази всіх найважливіших характеристик надпровідності.

У той час як їхні експерименти продовжуються, аорти подряпиняють голову, які намагаються пояснити її. Багато фізикологів вважали, що тут було теоретична причина, чому традиційні надпровідники не можуть працювати при температурі вище 40 градусів Кельвін. Але виявилося, що немає нічого в теорії, що перешкоджає роботі надпровідників при високих температурах.

У 1960-х роках британський фізик Neil Ashcroft прогнозував, що водень повинен мати можливість надпровід при високих температурах і тиску, можливо, навіть при кімнатній температурі. Його ідея було те, що водень був таким світлом, що він повинен формувати решітку, здатне вібрувати на дуже високих частотах і тому стати провідником сірча при високих температурах і тиску.

Здавалося б, колеги і колеги. Або хоча б щось схоже. Є багато теоретичних складок, які необхідно видалити перед фізиками, можуть сказати, що вони мають правильне розуміння того, що відбувається. Триває теоретична робота.

Тепер забіг полягає в тому, щоб знайти інші надпровідники, які будуть працювати при більш високих температурах. Одним з перспективних кандидатів є H3S (не H2S, які Eremets спочатку працювали).

І звичайно, фізики починають думати про застосування. Такі матеріали не прості у використанні, а не тільки тому, що вони є суперпровідниками при високих тисках.

Але немає нічого, щоб фантазувати. «Це відкриття має наслідки не тільки для наук і конденсованої речовини, але і в інших галузях, від квантових обчислень до квантової фізики живої речовини», - каже Бянзоні і Jarlborg. Вони також поклали цікаву ідею, що такий надпровідник працює при температурі, яка становить 19 градусів над холодною температурою на Землі.

Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час. Видання



P.S. І пам'ятайте, що просто змінивши наше споживання, ми змінюємо світ разом! Приєднуйтесь до нас на Facebook, VKontakte, Odnoklassniki

Джерело: hi-news.ru