Достигнут прорыв: материал проявляет сверхпроводящие свойства при беспрецедентно высоких температурах

Новости МирТесен

Исследователи добились значительного прогресса в разработке высокотемпературных сверхпроводников, получив соединение с признаками сверхпроводимости при температуре -23 °C.

Сверхпроводимость характеризуется полным исчезновением электрического сопротивления у вещества при достижении определенного температурного порога. В результате этого через такой материал может протекать ток без потерь энергии, в отличие от обычных проводников, где происходит рассеяние энергии из-за выделения тепла.

До недавнего времени сверхпроводимость наблюдалась только при крайне низких температурах, около минус 196 °C (температура жидкого азота), что делало использование сверхпроводящих проводов сложным и дорогостоящим. В связи с этим, с момента открытия явления сверхпроводимости, исследователи по всему миру стремятся разработать высокотемпературные сверхпроводники, а в перспективе – материалы, демонстрирующие сверхпроводимость при комнатной температуре.

Ученые из Чикагского университета создали материал, проявляющий сверхпроводимость при рекордной температуре — минус 23 °C. И хотя этого удалось достичь при давлении в полтора миллиона атмосфер, создание такого материала представляет собой серьезный шаг вперед.

Современный поиск сверхпроводящих материалов во многом определяется случайностью, поскольку теоретические расчеты остаются сложными и не всегда дают точные результаты. В связи с этим, ученые синтезируют новые материалы и проводят измерения их сопротивления при различных температурах. При обнаружении нулевого сопротивления у определенного вещества, исследователи приступают к созданию материалов со схожей структурой, рассчитывая на проявление аналогичного эффекта.

Новейшие теоретические исследования указывают на то, что супергидриды, новый класс материалов, потенциально способны демонстрировать сверхпроводимость при относительно высоких температурах. В качестве примера такого материала выступает гидрид лантана LaH ₁₀Этот новый материал продемонстрировал сверхпроводимость при температуре минус 23 °C и под давлением в полтора миллиона атмосфер – именно такое высокое давление необходимо для стабильного существования данного соединения.

Ранее ученые обнаружили, что электрическое сопротивление материала, сформированного из вольфрамовых нанотрубок, может существенно варьироваться в зависимости от их взаимного расположения при одинаковой температуре.