Учёные из университета «Сколково» показали высокую температуру сверхпроводящего состояния у гидридов актиния и нашли общее правило для расчета его с помощью только периодической системы химических элементов.
Результаты исследования опубликованы в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters.
Сверхпроводимость, проявляющаяся при высоких температурах, — это потеря веществом электрического сопротивления при температуре, превышающей температуру жидкого азота (-196). оЭто удивительное свойство изучают физики, химики и материаловеды уже несколько десятилетий, потому что сверхпроводящие материалы, функционирующие при комнатной температуре, открывают большие возможности для энергетики, транспорта и множества других технологий.
На данный момент наивысшая критическая температура сверхпроводимости зарегистрирована у вещества H. 3При давлении 1,5 миллиона атмосферы материал становится сверхпроводником при температурах до минус 70 градусов. оВ лабораториях можно создать подобные условия, но это не применимо к реальной жизни из-за высокой температуры. Поэтому исследования продолжаются.
Ещё более высокую температуру сверхпроводимости возможно достичь в соединениях металла и водорода — гидридах. Само явление сверхпроводимости по-прежнему во многом остаётся загадкой, и учёные вынуждены прибегать к методу проб и ошибок.
Группа химиков во главе с профессором Сколтеха и МФТИ Артемом Огановым установила закономерность распределения в таблице Менделеева элементов, способных формировать сверхпроводящие соединения. Выяснилось, что высокотемпературная сверхпроводкость характерна для веществ, содержащих атомы металлов, находящихся близко к заполнению новой электронной оболочки.
Атом в кристалле очень чувствителен к положению соседних атомов, создавая сильное электрон-фононное взаимодействие — эффект, лежащий в основе традиционной сверхпроводимости. Учёные, исходя из этой гипотезы, предположили высокотемпературную сверхпроводящую способность гидридов актиния. Проверка подтвердила гипотезу: для AcH. 16Сверхпроводимость ожидается при температурах до минус 69-22 градусов. оС при давлении в 1,5 миллиона атмосфер.
Идея связи сверхпроводимости с таблицей Менделеева принадлежит студенту из Артема Оганова сколтехской лаборатории Дмитрию Семенку. Принцип, найденный им, настолько прост, что удивительно, как никто раньше не заметил его.
