Изучение студентами трёхкомпонентного сплава выявило новый нетрадиционный сверхпроводник. Соединение из никеля, железа и циркония демонстрирует форму кривой температур сверхпроводящего перехода в виде купола.
Сверхпроводники – это материалы, которые при особых обстоятельствах могут передавать энергию без потерь из-за сопротивления. Их применяют в сверхпроводящих магнитах медицинского оборудования и в сверхпроводящих кабелях для фундаментальных научных изысканий.
Для охлаждения таких материалов обычно требуется температура около четырех кельвинов, достигаемая с помощью жидкого азота и гелия. Технологические и логистические трудности, связанные с этим процессом, являются главным барьером для более широкого применения технологии.
В поисках материалов с нулевым сопротивлением при повышенных температурах ученые обращают внимание на возможность достижения сверхпроводимости при 77 кельвинах. Достижение этой отметки позволит заменить жидкий гелий для охлаждения на более доступные средства. использовать Более доступный и удобный в использовании жидкий азот.
Возможно, высокотемпературная сверхпроводимость подчиняется иной физике по сравнению со стандартными сверхпроводниками, описанными теорией БКШ.
Необычные сверхпроводники — перспективное поле изучения материалов, обладающих сверхпроводящими свойствами при высоких температурах.
Учёные из Токийского столичного университета обнаружили новый сверхпроводящий материал. Для этого смешали железо, никель и цирконий, получив цирконид переходного металла с разным содержанием железа и никеля. рассказали В журнале «Journal of Alloys and Compounds» опубликована статья.
Впервые продемонстрировали, что поликристаллический сплав из железа, никеля и циркония обладает сверхпроводящими свойствами. Каталитический цирконид железа и цирконид никеля в кристаллической форме не являются сверхпроводящими, но их смесь отличается по свойствам от отдельных веществ.
(а) Кристаллическая структура материала, найденная командой; (б) Длины повторяющихся элементарных ячеек в зависимости от отношения железа к никелю; (в) Температуры перехода в зависимости от отношения железа к никелю для намагниченности, удельной теплоемкости и удельного сопротивления, все из которых демонстрируют одинаковою выпуклую форму.
Испытания нового материала стартовали в рамках студенческого проекта. Студенты при помощи дуговой плавки изготавливали сплавы железа, никеля и циркония с различными пропорциями. Полученный исследователями сплав обладает той же кристаллической структурой, что и тетрагональные циркониды переходных металлов — группа перспективных сверхпроводящих материалов. Ученные также выяснили, что константы кристаллической решетки плавно… изменяются в зависимости от соотношения железа к никелю.
Исследователи обнаружили область сочетаний компонентов смеси, в которой температура перехода в сверхпроводящее состояние сначала возрастает, а затем снова снижается. Такая «куполообразная» кривая свидетельствует о нетрадиционном типе сверхпроводимости.
Эксперименты показали, что цирконид никеля поддаётся намагничиванию. демонстрирует Аналогичная сверхпроводящему магнитному переходу аномалия указывает на необычный тип сверхпроводимости.
По словам учёных, найденный материал открывает новые возможности для изучения нетрадиционной сверхпроводности. Учёные продолжат изучение материала и возможности создания следующего поколения сверхпроводящих устройств на никель-железо-циркониевом сплаве.