6639 подписчиков

Физик из РФ объяснил, как работают почти «комнатные» сверхпроводники

11 января11 янв

186

1 мин

Российский физик-теоретик Виктор Лахно представил объяснение того, почему недавно открытые высокотемпературные сверхпроводники сохраняют свои свойства при температурах, приближающихся к «комнатным». Его работа опубликована в журнале Physica C: Superconductivity and its applications, сообщало РИА Новости. Учёный напоминал, что за последние годы экспериментаторы обнаружили материалы, способные проявлять сверхпроводимость при необычно высоких температурах — от минус 70 °C при обычном давлении до минус 13 °C при сильном сжатии. Подобные результаты выходят за рамки классической теории сверхпроводимости 1950-х годов и требуют нового подхода. По расчётам Лахно, свойства таких материалов можно объяснить их «внутренней геометрией»: вместо трёхмерной структуры они фактически ведут себя как двумерные или одномерные системы, в которых формируются особые квазичастицы — поляронные пары, или биполяроны. В этих условиях материал начинает напоминать конденсат Бозе–Эйнштейна — своеобразную квантовую жид

Учёный напоминал, что за последние годы экспериментаторы обнаружили материалы, способные проявлять сверхпроводимость при необычно высоких температурах — от минус 70 °C при обычном давлении до минус 13 °C при сильном сжатии. Подобные результаты выходят за рамки классической теории сверхпроводимости 1950-х годов и требуют нового подхода.

По расчётам Лахно, свойства таких материалов можно объяснить их «внутренней геометрией»: вместо трёхмерной структуры они фактически ведут себя как двумерные или одномерные системы, в которых формируются особые квазичастицы — поляронные пары, или биполяроны. В этих условиях материал начинает напоминать конденсат Бозе–Эйнштейна — своеобразную квантовую жидкость, функционирующую как единая волновая система, обладающая сверхпроводящими свойствами.

Ранее считалось, что такие конденсаты невозможны в одномерных и двумерных структурах — это противоречило расчётам академика Гинзбурга. Два года назад Лахно показал, что конденсат может возникать внутри особых зон — страйпов и кластеров — присутствующих во многих высокотемпературных сверхпроводниках. Новая версия теории уточняет эти выводы и объясняет поведение не только соединений меди, но и более новых материалов на основе актиния и водорода, демонстрирующих сверхпроводимость почти при комнатных температурах.

Физик подчёркивал, что электрон следует рассматривать как волну, а не как частицу, локализованную в определённой точке. Такой подход позволяет объединить достоинства современных теорий сверхпроводимости и построить новое объяснение квантовых процессов в кристаллах.

По словам Лахно, его расчёты совпадают с данными экспериментальных измерений, что существенно выделяет предложенную модель на фоне других теоретических подходов. На основе этой концепции можно искать новые материалы, потенциально способные работать как сверхпроводники при обычных температурах.