» » Ученые создали первый в мире сверхпроводник, работающий при комнатной температуре

Ученые создали первый в мире сверхпроводник, работающий при комнатной температуре

Ученые создали первый в мире сверхпроводник, работающий при комнатной температуре
Одним из необычных свойств сверхпроводящих материалов является то, что они вытесняют магнитные поля и, таким образом, вызывают левитацию магнитов, как показано здесь.

С момента своего открытия более века назад сверхпроводимость стала играть важную роль во многих современных технологиях, таких как поезда на магнитной подвеске и сканирование МРТ, но ее полезность была ограничена необходимостью чрезвычайно низких рабочих температур.

Сейчас ученые заявляют о большом прорыве в этой области, создав, по их словам, первый материал, способный к сверхпроводимости при комнатной температуре.

Работу возглавил Ранга Диас из Университета Рочестера, и она направлена на преодоление одного из основных препятствий на пути расширения использования сверхпроводящих материалов. Эти материалы не обладают электрическим сопротивлением и излучают магнитное поле, но, поскольку они обычно работают только при температурах ниже -140°C, для их обслуживания требуется дорогостоящее оборудование.

«Из-за пределов низких температур материалы с такими необычными свойствами не изменили мир так, как многие могли себе представить», – говорит Диас. «Однако наше открытие разрушит эти барьеры и откроет дверь для многих потенциальных приложений.”

Диас описывает сверхпроводимость при комнатной температуре как «святой Грааль» физики конденсированного состояния, и в исследовании, опубликованном на этой неделе, его команда сделала значительный шаг к этой цели.

Исследователи потратили годы на эксперименты с различными материалами в поисках сверхпроводников при комнатной температуре, таких как оксиды меди и химические вещества на основе железа, но Диас и его команда добились успеха именно с широко распространенным водородом.

«Чтобы иметь высокотемпературный сверхпроводник, вам нужны более прочные связи и легкие элементы», – говорит он. «Это два основных критерия. Водород – самый легкий материал, а водородная связь – одна из самых прочных».

Одним из недостатков этого подхода является то, что чистый водород может быть преобразован в металлическое состояние только при чрезвычайно высоких давлениях, поэтому ученые вместо этого обратилась к альтернативным материалам, которые богаты водородом, но сохраняют желаемые сверхпроводящие свойства и могут быть металлизированы при гораздо более низких давлениях.

Формула победы включает смесь водорода, углерода и серы, которая была использована для синтеза углеродсодержащего гидрида серы органического происхождения в исследовательском устройстве высокого давления, называемом ячейкой с алмазной наковальней.

Этот углеродистый гидрид серы продемонстрировал сверхпроводимость при температуре около 14,5°C и давлении 267 ± 10 гигапаскалей.

Некоторые из применений для этого типа материала включают более эффективные электрические сети, которые передают электричество без больших потерь, вызванных сопротивлением в современных проводах, более мощные поезда на магнитной подвеске или другие футуристические транспортные решения, а также улучшенные технологии медицинской визуализации.

Однако, прежде чем что-либо из этого произойдет, ученые будут работать над решением одной проблемы с текущим подходом, а именно огромным давлением, необходимым для создания материала внутри ячейки алмазной наковальни.

Исследователи говорят, что разработка способа производства сверхпроводящего материала при гораздо более низких давлениях будет ключом к производству его в полезных количествах по разумной цене. Они также отмечают, что точная настройка состава ингредиентов может обеспечить сверхпроводимость при еще более высоких температурах.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.

 

Ученые создали первый в мире сверхпроводник, работающий при комнатной температуре

 

15 октябрь 2020 /
  • Не нравится
  • +1
  • Нравится

Похожие новости

Ученые НИТУ «МИСиС» усовершенствовали формулу расчета жесткости наноматериалов

Ученые НИТУ «МИСиС» предложили способ однозначного определения механической жесткости наноструктур. 

Скручивание графена открывает редкую форму магнетизма

Укладка однослойных и двухслойных графеновых листов с закруткой приводит к новым коллективным электронным состояниям, включая редкую форму магнетизма.

Ученые создали «неразрезаемый» материал

Исследователи из университета Дарема в Великобритании и немецкого института Фраунгофера создали материал «Протей», который невозможно разрезать.

Открытие двух высокобарических соединений воды с кремнеземом проливает свет на геологию суперземель

Американские ученые изучили модельную систему «H2O—SiO2» при температуре до 2100 К и давлении до 111 ГПа и установили, что в ней формируются два новых водосодержащих кристаллических соединения. Эти

Физики квантово запутали 15 триллионов атомов в горячем газе

Учёные сломали стереотип, что квантовая запутанность — невероятно хрупкое состояние, которое требует сверхнизких температур и изоляции одиночных атомов.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Ответ на вопрос – зачем в древности был нужен и как использовался «Римский додекаэдр».Америка-2020 как АтлантидаВ группе Дятлова их было 12 по АПВЕРГИДуАмериканская компания Pfizer объявила о создании рабочей вакцины от коронавирусаФизики говорят, что Вселенная наполнена загадочной субстанцией, называемой «квинтэссенцией»Пирамида Хеопса состоит из трёх пирамидНастоящий Монте-КристоХаббл заметил тень от сверхмассивной черной дыры в галактике IC 5063