Установлен новый рекорд сверхпроводимости при атмосферном давлении

МОСКВА, 9 марта. /ТАСС/. Американские физики создали новый высокотемпературный сверхпроводник, который сохраняет способность проводить ток без потерь при атмосферном давлении и температуре в минус 122 градуса Цельсия. Это на 18 градусов Цельсия больше предыдущего рекорда в этой области, пишут исследователи в статье в научном журнале PNAS.

"Недавно мы существенно продвинулись в создании сверхпроводников, работающих при высоких температурах и давлениях, однако в области высокотемпературной сверхпроводимости при атмосферном давлении ситуация не менялась с 1993 года. Нам удалось достичь нового рекорда в этой области и создать материал на базе ртути, бария, кальция, меди и кислорода, который остается сверхпроводником при температурах до 122 градусов Цельсия", - говорится в исследовании.

Этот сверхпроводник был разработан группой американских физиков под руководством профессора Хьюстонского университета (США) Чу Чингу при изучении структуры и свойств предыдущего рекордсмена в данной области - материала Hg1223, открытого в 1993 году. Он представляет собой купрат, сложное соединение ртути, бария, кальция, меди и кислорода, которое превращается в сверхпроводник при охлаждении до температуры в минус 140 градусов Цельсия.

Данное вещество, как отмечают ученые, можно заставить проводить ток и при еще более высоких температурах, порядка минус 109 градусов Цельсия, если сжать его до давления в 305 тыс. атмосфер. Это связано с тем, что сжатие купратов особым образом меняет их структуру и влияет на распределение носителей заряда внутри них таким образом, что это приводит к исчезновению аномалий, мешающих движению сверхпроводящих пар электронов.

Американские физики предположили, что Hg1223 можно стабилизировать в этой форме или ее приближенном аналоге, если особым образом быстро сжать этот материал при сверхнизкой температуре окружающей среды, и затем резко убрать источник давления. Руководствуясь этой идеей, ученые провели серию опытов, в ходе которых им удалось создать новую версию этого сверхпроводника, сжав его до давления в 186 тыс. атмосфер при температуре в минус 268 градусов Цельсия.

Последующие замеры свойств этого сверхпроводника показали, что он проводит ток без потерь при температуре в минус 122 градуса Цельсия, что на 18 градусов больше рекорда, который был установлен в 1993 году при открытии Hg1223. Схожим образом, как предполагают физики, можно обработать и другие высокотемпературные сверхпроводники из класса купратов, что может привести к открытию еще более интересных материалов, сохраняющих свои свойства при высоких температурах и атмосферном давлении.

О высокотемпературных сверхпроводниках

За последние годы ученые создали несколько новых типов сверхпроводников, работающих при очень высоких температурах. Наибольшие успехи были достигнуты при изучении соединений водорода и редкоземельных металлов из ряда лантанидов, а также купратов - сложных соединений меди, кислорода и ряда других металлов. Часть этих материалов сохраняет сверхпроводящие свойства при температурах в минус 23-30 градусов Цельсия, однако для их работы необходимы давления, сопоставимые со сжатием материи в ядре Земли.