Руководит разработкой Михаил Еремец, физик из Института химии Макса Планка (Германия). Ранее, в 2014 году, он зафиксировал рекорд сверхпроводимости при высоких температурах, достигнув отметки в 203 Кельвинов (минус 70° С).
Немецкие ученые утверждают, что достигли нового рубежа сверхпроводимости. Согласно их статье, они добились течения электрического тока без сопротивления при самой высокой температуре: всего 250 Кельвинов, или минус 23° С. Несмотря на то что сверхпроводящий материал команды еще не проверен, шансы на обновление результата достаточно велики. Исследование доступно на сайте arxiv.org.
Сверхпроводимость, впервые зафиксирована в 1911 году, продолжает привлекать внимание исследователей. Электрический ток в обычных условиях всегда встречает определенное сопротивление, аналогично тому, как сопротивление воздуха затрудняет движение объекта. Материалы с высокой проводимостью обладают меньшим электрическим сопротивлением, что позволяет току течь более свободно. Однако при понижении температуры в ряде веществ наблюдается необычный эффект. Сопротивление снижается до нуля, и ток течет беспрепятственно. Возникает эффект Мейснера — полное вытеснение магнитного поля из объема проводника, — и материал переходит в сверхпроводящее состояние.
Достижение сверхпроводимости при комнатной температуре, то есть выше нуля градусов Цельсию, является приоритетной задачей для исследователей, поскольку такой прорыв кардинально изменил бы эффективность использования электричества и значительно улучшив электрические сети, высокоскоростную передачу данных и электродвигатели. Над этим работают многие лаборатории по всему миру, время от времени они сообщают об успешных результатах, которые затем, однако, не проходят тесты на воспроизводимость.
Еремец с коллегами достигли предыдущего рекорда по высокотемпературной сверхпроводимости, используя сероводород. В новом исследовании использовался другой материал — гидрид лантана (LaH10), — находящийся под давлением около 170 гигапаскалей, что сравнимо с условиями в центре земного ядра. В этом году команда сообщала, что достигла сверхпроводимости при использовании этого материала при 215 Кельвинов (минус 58,15° C, минус 72° F), и теперь, всего через несколько месяцев, они улучшили этот результат.
Новая температура в 250 Кельвинов, или минус 23° C, составляет почти половину средней зимней температуры на Северном полюсе (минус 40° C).
«Авторы исследования полагают, что значительное повышение температуры на 50 Кельвинов относительно предыдущего критического значения свидетельствует о перспективе создания сверхпроводников, работающих при комнатной температуре (273 Кельвинах), в обозримые сроки.
Для подтверждения сверхпроводимости обычно используют три теста, которые считаются общепризнанными стандартами. На данный момент исследователи смогли подтвердить выполнение только двух из них: снижение электрического сопротивления ниже критической температуры и изменение изотопный состав материала, что приводит к падению температуры сверхпроводимости. Третьим тестом является эффект Мейснера, однако ученые пока не зафиксировали это явление, поскольку исследуемый материал имеет крайне малый диаметр, всего несколько миллиметров и расположен внутри алмазной капсулы под высоким давлением. Однако переход к сверхпроводимости оказал влияние и на внешнее магнитное поле, что, хоть пока и не может считаться подтверждением эффекта, тем не менее выглядит достаточно многообещающе.