Сверхпроводимость

Физики добились сверхпроводимости при более высокой температуре

Температура перехода в сверхпроводящее состояние повысилась на 18 °C — это новый мировой рекорд. Метод, позволивший достичь результата, может изменить подход к созданию энергосистем будущего.
Автор Наука Mail
Профессор Чу и материал для сверхпроводимости
Чинг-Ву Чу держит ячейку с алмазной наковальней с помощью которой побит температурный рекорд сверхпроводимостиИсточник: Хьюстонский университет

Исследователи из Техасского центра сверхпроводимости и физического факультета Хьюстонского университета достигли температуры перехода в 151 К (примерно −122 °C) в условиях атмосферного давления. Это наивысший показатель среди всех известных сверхпроводников с 1911 года — момента открытия явления.

Температура перехода — это температура, при которой материал начинает проводить электрический ток без сопротивления. Чем она выше, тем ближе ученые к реализации сверхпроводящих технологий в бытовых условиях. Идеальный сценарий — достижение комнатной температуры. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Scienses.

Достижение на 18  превышает предыдущий рекорд, установленный в 1993 году для керамики на основе ртути и оксида меди. Тогда сверхпроводимость фиксировалась при 133 К (- 140 °C).

Успех команды стал возможен благодаря методу закалки под давлением, его используют при создании алмазов. Сначала материал подвергают сильному давлению для улучшения сверхпроводящих свойств и повышения температуры перехода. Затем, пока он находится под давлением, его охлаждают до определенной температуры и резко сбрасывают давление. Это позволяет «зафиксировать» улучшенные свойства — и материал остается стабильным при нормальных условиях.

При передаче электроэнергии по сети теряется около восьми процентов энергии. Если мы будем экономить эту энергию, то сэкономим миллиарды долларов, а также избавим себя от лишних усилий и снизим воздействие на окружающую среду. 
Пол Чин‑Ву Чу
профессор физики, директор‑основатель Техасского центра сверхпроводимости
Электронные структуры керамики на основе ртути и оксида меди при давлении от 0 до 15 ГПа
Достижение превышает предыдущий рекорд, установленный для керамики на основе ртути и оксида медиИсточник: Proceedings of the National Academy of Sciences

Хотя цель команды — сверхпроводимость при комнатной температуре и атмосферном давлении — пока остается недостижимой, полученные результаты дают серьезный повод для оптимизма. В своей публикации ученые описали шесть методов настройки материалов для высокотемпературной сверхпроводимости, включая закалку под давлением. Они выразили уверенность в том, что совместными усилиями физиков, химиков, материаловедов и инженеров можно будет сократить разрыв между текущей температурой перехода и комнатной температурой.

Ранее Наука Mail рассказывала, что российские ученые создали новый материал для электроники будущего.