Найден первый сверхпроводящий материал на основе марганца

Найден первый сверхпроводящий материал на основе марганца

Ученые, совершенно неожиданно для себя, обнаружили первый в мире сверхпроводящий материал, основу которого составляет марганец. Как считалось ранее, что магнетизм марганца, точнее, его магнитные свойства, настолько велики, что возникновение явления сверхпроводимости в этом материале попросту невозможно. Но нынешнее достижение указывает на обратное, и все это может привести к появлению нового класса сверхпроводящих материалов, обладающих высокой стойкостью к магнитному саморазрушению.

Напомним нашим читателям, что сверхпроводники - это материалы, которые не имеют электрического сопротивления и проводят ток без потерь, не рассеивая при этом лишнюю энергию. Явление сверхпроводимости основано на электронах, которые не отталкиваются друг от друга как это происходит в обычных материалах, а объединяются в пары, так называемые Куперовские пары, которые за счет некоторых эффектов перемещаются в материале, не встречая сопротивления.

Долгое время считалось, что сильный магнетизм препятствует возникновению явления сверхпроводимости из-за того, что магнитные поля разрушают пары Купера. Однако, за прошедшие десятилетия ученым удалось обнаружить ряд материалов на основе органических соединений, железа и других металлов, являющихся магнитными сверхпроводниками.

А недавно, ученые из Института физики китайской Академии Наук, Пекин, и Токийского университета выяснили, что фосфид марганца также может стать сверхпроводником при определенных условиях. И это открытие предполагает, что достаточно большое количество неизвестных науке сверхпроводников пока еще может скрываться среди соединений и сплавов различных магнитных материалов.

Фосфид марганца по его магнитным свойствам является спиральным магнитом (helical magnet) в котором магнитные спины формируют нечто вроде спиралей. Но сам по себе фосфид марганца не смог стать сверхпроводником ни при каких условиях и его магнитные свойства были специально подавлены при помощи другого вещества - спирального магнита, арсенида хрома.

Кроме подавления магнитных свойств фосфида марганца при превращении его в сверхпроводник, на материал оказывалось воздействие сверхвысоким давлением на уровне 8 гигапаскалей, что почти в 10 раз больше давления воды на дне Марианской впадины. И еще кроме всего этого процесс проводился при температуре в 1 градус Кельвина, 1 градус выше температуры абсолютного нуля.

В ближайшем будущем ученые продолжат свои исследования в данном направлении и попытаются выяснить, почему некоторые спиральные магниты, такие, как фосфид марганца и арсенид хрома могут стать сверхпроводниками, в то время как другие, к примеру, силицид марганца, не могут этого сделать, даже невзирая на запредельные значения температур и давлений, в которые они помещаются. Эти различия могут определяться различиями кристаллической структуры этих материалов, которые оказывают влияние на процесс формирования электронных пар. И такие исследования могут дать массу подсказок относительно "взаимоотношений" между магнетизмом и сверхпроводимостью, что в будущем можно будет использовать в сугубо практических целях.

Newsland.ru

Похожие новости:
Открыт новый класс "нобелевских" материалов
Ученые обнаружили новый класс материалов, демонстрирующих гигантское магнетосопротивление (ГМС). Статья ученых появилась в журнале Angewandte Chemie International Edition, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте Национального института материаловедения. Эффект гигантского магнетосопротивления заключается в резком ..
2012-08-29 1639 0 Научные открытия
0
Ученые впервые увидели движение атома в кристалле
Ученые из США, Японии и Австралии впервые наблюдали движение атома внутри объемного материала. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Окриджской национальной лаборатории. Ученые наблюдали диффузию ..
2014-10-15 1860 0 Научные открытия
0
Учёные из Новосибирска улучшили литий-ионные аккумуляторы
Литий-ионные аккумуляторы в наше время нашли самое широкое применение. Их можно встретить и в мобильных телефонах, и в универсальном источнике питания комплекта амуниции «Ратник». За 25 лет со времени первого появления на рынке литий-ионные аккумуляторы очень сильно эволюционировали, превратившись из капризных и опасных ..
2015-12-25 2277 0 Научные открытия
1
Физики из ФИАН получили новый сверхпроводник
Российские физики из Физического института им. П.Н. Лебедева Академии наук (ФИАН) получили новый сверхпроводящий материал. Синтезированные учеными кристаллы на основе железа и мышьяка с небольшим добавлением кобальта могут выдерживать ток до миллиона ампер на квадратный сантиметр. Это свойство в сочетании ..
2013-07-29 2155 0 Научные открытия
0
Неизвестный минерал найден в обломках метеорита
Геологи из Калифорнийского технологического университета (CalTech) обнаружили в образцах знаменитого метеорита Альенде абсолютно новый материал, который является одним из древнейших в Солнечной системе.Метеорит Альенде взорвался над мексиканским штатом Чиуауа в 1969 году. То, что от него осталось и долетело до поверхности ..
2012-06-28 2315 0 Научные открытия
0
Случайное открытие: практически «вечный» аккумулятор
Постепенная потеря ёмкости аккумулятором является одной из насущных проблем отрасли. Современные литиево-ионные аккумуляторы, как обещают их разработчики, могут выдерживать примерно 500–1000 циклов перезарядки. Но открытие исследователей Калифорнийского университета в Ирвайне может помочь увеличить жизненный цикл ..
2016-04-26 3968 0 Научные открытия
0
Ученые нашли самый прочный в мире материал
Ученые из Гельмгольца (Берлин, Германия) (HZB) обнаружили, что графен сохраняет свои замечательные электропроводящие свойства даже когда он находится в тесном контакте с такими материалами, как стекло и кремний. Это может стать ключевым открытием для разработки более эффективных тонкопленочных солнечных ..
2013-10-12 2450 0 Научные открытия
0
Ученые изобрели водонепроницаемую магнитную нанобумагу
Ученые из Итальянского технологического института в Генуе рассказали о разработанном ими технологическом процессе, позволяющем производить водонепроницаемую антибактериальную магнитную бумагу, у которой сохраняются базовые свойства этого материала. На ее поверхности все так же можно печатать и писать, делать из нее кораблики и перерабатывать для дальнейшего использования.В ..
2012-04-16 1608 0 Научные открытия
0
Найден самый долгоживущий организм планеты
Растение, которому по предварительным оценкам от 80 до 200 тысяч лет, обнаружили в Средиземном море учёные из Австралии. Самый долгоживущий организм планеты воспроизводит себя клонированием.Рекордсменом оказалась обычная морская трава вида Posidonia oceanica. Исследованием её ДНК занимался Карлос Дуарти (Carlos ..
2012-02-7 2763 0 Научные открытия
0
Физики нашли альтернативу алмазным радиаторам
Физики нашли материал, который проводит тепло не хуже алмазов и вчетверо превосходит по теплопроводности медь. Результаты моделирования показали, что арсенид бора может заменить алмазы при производстве радиаторов для микроэлектронных устройств. Подробности приводятся в сообщении колледжа Бостона со ссылкой ..
2013-07-9 1964 0 Научные открытия
0
Предложена схема компактного рентгеновского лазера
Американские физики предложили схему компактного источника так называемого мягкого рентгеновского излучения. Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводят Nature News. В основе работы источника так называемый эффект генерации гармоник высокого порядка. Суть ..
2012-06-10 1670 0 Научные открытия
0
Немцы разработали сверхпроводник, работающий при –70°С
Сверхпроводимость впервые была замечена в металлах, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю. Далее стараниями учёных, перебиравших почти все подряд элементы таблицы Менделеева, были найдены такие сверхпроводники, которые работали в жидком азоте (это всё ещё слишком низкая ..
2015-08-24 5668 0 Научные открытия
3
Описан самый ранний пример живорождения
Знаете ли вы, что миром правят амниоты? Они окружают свои эмбрионы специальной защитной оболочкой, которая помогает зародышу выжить. Это и позволило им завоевать планету. Млекопитающие, как правило, удерживают «спелёнутое» таким образом потомство внутри своих тел, рождая живых детёнышей. А, скажем, ..
2012-03-16 1847 0 Научные открытия
0
Открыт растительный материал жестче стали
Последние научные результаты, которые демонстрируют замечательные эксплуатационные характеристики растений, могут полностью изменить наши понятия о «зеленой архитектуре», сообщает defconc.ru. Действительно, недавно исследователи из Университета Пердью провели эксперимент с нанокристаллами целлюлозы и пришли к выводу, что материал, который ..
2013-12-24 2267 0 Научные открытия
-1
Специалисты НАСА обнаружили в Антарктике большой разлом
НАСА обнаружило в леднике Пайн-Айленд в Антарктике гигантскую трещину. По данным Национального аэрокосмического агентства США, в длину разлом около 30 километров, местами достигает 250 метров в ширину и 55 метров в глубину. И при этом продолжает расти. Ученые предполагают, что в результате в ближайшие месяцы ..
2012-02-5 2011 0 Научные открытия
0