Доказано: сотворен сверхпроводник, действующий при «земной» температуре

    Физики нашли материал, который становится сверхпроводящим при температуре немногим свыше, чем самая прохладная температура на Планете земля. Это же открытие может ознаменовать новейшую эпоху исследования сверхпроводимости. Мир сверхпроводимости загудел. В минувшем году Миша Еремец и пара его коллег из Колледжа химии Макса Планка в Майнце, Германия, создали причудливые заявление об наблюдении сверхпроводящего сероводорода при -70 градусах по Цельсию. Это же на 20 градусов свыше хоть какого иного материала, за которым останется текущий рекорд.

    Доказано: сотворен сверхпроводник, действующий при «земной» температуре

    Результаты работы ученых начали дискуссировать в минувшем декабре, когда них в первый раз расположили на arXiv. Тогда физики осторожно высказывались об собственной работе. История сверхпроводимости усеяна трупами непонятных заявлений об высокотемпературной активности, кои потом оказалось нереально воспроизвести.

    С того времени прошло достаточно не мало времени, Еремец и коллеги упрямо трудились, дабы сконструировать бесповоротные и убедительные подтверждения. Несколько недель обратно них работа существовала размещена в журнальчике Nature, тем поставив штамп респектабельности, нужной в современной физике. Сверхпроводники опять замелькали в заголовках.

    Антинио Бьянцони и Томас Ярлборг из Римского интернационального центра материаловедения в Италии создали обзор собственной захватывающей области работы. И сделали теоретическую работу, разъясняющую труды Еремца и его коллег.

    Для начала малость предыстории. Сверхпроводимость — это явление нулевого электромагнитного сопротивления, которое встречается в энных материалах, когда они охлаждаются ниже экстренной температуры.

    Это же явление ладно понятно в обыкновенных сверхпроводниках, кои по большому счету являются твердыми сетками позитивных ионов, купающихся в море электронов. Электромагнитное сопротивление появляется, так как электроны врезаются в эти сетки и теряют энергию по мере движения сквозь нее.

    Но при малорослых температурах электроны умеют сливаться вместе с образованием куперовских пар. В то же время сетка становится довольно твердой, дабы дозволить когерентное движение волн, именуемых фононами.

    Сверхпроводимость рождается, когда куперовские нескольких и фононы путешествуют совместно сквозь материал, и волны значительно расчищают путь для электрических пар. Это же наступает, когда вибрации сетки — ее температура — становится довольно мощной, дабы порвать куперовские нескольких. Это же экстренная температура.

    Перед началом недавнешнего момента самой высочайшей экстренной температурой этакого рода существовала отметка в -230 градусов по Цельсию (40 по Кельвину).

    Бытует три главных параметры, кои отыскивают ученые для доказательства сверхпроводимости материала. Первая — неожиданное падение электромагнитного сопротивления, когда материал охлаждается ниже экстренной температуры. Вторая — вытеснение магнитного поля из материала, спецэффект, узнаваемый как только спецэффект Мейснера.

    Третья — изменение экстренной температуры, когда атомы в материале заменяются изотопами. Происходит это же поэтому, что разница в толпе изотопов приводит к тамошнему, что сетка вибрирует по-разному, что обменивает экстренную температуру.

    Доказано: сотворен сверхпроводник, действующий при «земной» температуре

    Однако еще есть один общий вид сверхпроводимости, еще наименее внятный. Он включает конкретные глиняние вещества, обнаруженные в 1980-х годах, кои стают сверхпроводящими при температурах перед началом -110 градусов по Цельсию. Никто на деле и не осознает, как только они ишачят, однако большинство исследовательских работ в обществе сверхпроводимости сосредоточена на этих экзотичных материалах.

    Еремец и его коллеги, вероятнее всего, видоизменили расстановку позиций. Может быть, наибольшим сюрпризом в них прорыве предстало то, что он и не включает «высокотемпературный» сверхпроводник. Он включает обыкновенный сероводород, за которым ни разу и не замечали, дабы он был сверхпроводником при температурах свыше 40 градусов по Кельвину.

    Еремец и его коллеги достигнули собственной цели, сжав этот материал под давлением, которое бытует исключительно в центре Почвы. В то же время им же удалось найти подтверждения любых важных параметров сверхпроводимости.

    А уж пока что них опыты длятся, теоретики разламывают голову, пытаясь это же растолковать. Почти все физики полагали, что существовала некоторая теоретическая причина тамошнего, посему классические сверхпроводники и не умеют ишачить при температуре свыше 40 градусов по Кельвину. Однако оказалось, что в теории нет ничего, что препятствует работе сверхпроводников при наиболее больших температурах.

    В 1960-х годах английский физик Нил Эшкрофт предсказал, что водород обязан быть в состоянии сверхпроводить при больших температурах и давлениях, может быть, даже при комнатной температуре. Его мысль заключалась в фолиант, что водород так несложный, что обязан создавать сетку, могущую вибрировать при максимально больших частотах и, как следует, становиться серхпроводником при больших температурах и давлениях.

    Еремец и его коллеги, похоже, подтвердили эту идею. Либо по последней мере что-то вроде сего. Существуют огромное количество теоретических складок, кои надо устранить, до того как физики сумеют сообщить, что имеют правильное осознание происходящего. Теоретическая работа длится.

    Сейчас гонка заключается в поиске остальных сверхпроводников, кои будут ишачить при еще больше больших температурах. Одним из многообещающих кандидатов является H3S (а уж и не H2S, над которым вначале функционировал Еремец).

    И, конечно же, физики начинают мыслить над применениями. Применять этакие материалы очень тяжело, не лишь поэтому, что они являются сверхпроводниками при больших давлениях.

    Однако фантазировать и не мешает ничего. «Это открытие имеет значение не совсем только для материаловедения и конденсированной материи, да и в остальных сферах, от квантовых вычислений перед началом квантовой физики жив материи», — говорят Бьянцони и Ярлборг. Они а также выдвигают увлекательную идею, что этакий сверхпроводник ишачит при температуре, которая на 19 градусов свыше самой прохладной температуры на Планете земля.

    Может быть, в наиблежайшие месяцы и годы мы услышим гораздо не мало увлекательного об сверхпроводниках.