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:
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 2255 0 Научные открытия
0
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 2565 0 Научные открытия
0
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 2451 0 Научные открытия
-4
Ученые получили кристаллы из фрагментов молекул ДНК
Ученые США научились получать кристаллы на основе трехмерных структур из фрагментов молекул ДНК, сообщают авторы разработки. Такие кристаллы могут применяться, в частности, для синтеза новых наноматериалов для микроэлектроники и медицинских препаратов. Ведущий автор исследования, профессор Нед Симан (Ned ..
2012-09-23 2167 0 Научные открытия
0
Ледяной человек оказался предком корсиканцев
  Итальянские ученые обнаружили новые интригующие детали об Отци - самой древней мумии в мире. «Ледяному человеку» около 5300 лет, его нашли в Альпах на австро-итальянской границе альпинисты в 1991 году. Исследователям, которые изучают Отци уже 20 лет, наконец, удалось полностью ..
2012-03-3 2543 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 2753 0 Научные открытия
0
Найден генетический маркер обсессивно-компульсивного расстройства
Группа американских исследователей определила генетический маркер, связанный с развитием обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР). Свою работу ученые опубликовали в журнале Molecular Psychiatry, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Phys.org. Авторы исследовали однонуклеотидный полиморфизм в популяции общей численностью 5061 ..
2014-05-14 1889 0 Научные открытия
0
Найден способ предотвратить смерть мозга
Неврологи из университетской клиники Шарите в Берлине раскрыли процессы, происходящие в мозгу человека в процессе умирания. Оказалось, что «мозговое цунами» — волна деполяризации нервных клеток, неконтролируемо распространяющаяся по коре больших полушарий и вызывающая гибель нейронов, — может быть заблокирована. ..
2018-03-06 16936 0 Научные открытия
1
Найден довод против неизменности скорости света
Ученые нашли способ проверить гипотезу, что скорость света в ранней Вселенной могла быть выше, чем сейчас. Ее предложил португальский физик и космолог Жуан Магейжу. Об этом сообщает издание Phys.org. Статья исследователя опубликована в журнале Physical Review D в пятницу, ..
2016-11-28 4035 0 Научные открытия
0
Крупнейшее исследование выявило 74 предпосылки рака
Для проведения крупнейшего исследования онкологических заболеваний объединились ведущие специалисты из Кэмбриджа (University of Cambridge) и лондонского Института изучения рака (ICR). Они проанализировали ДНК 200 тысяч людей, половина из которых страдала онкологическими заболеваниями, а другая половина была здорова. Сравнение была ..
2013-03-29 2976 0 Научные открытия
0
Японские физики теоретически обосновали телепортацию
Три японских физика из Университета Тохоку предсказали возможность передачи энергии на большие расстояния по средствам экзотической квантовой телепортации, пишет Phys.org. Квантовая телепортация позволяет двум изначально связанным частицам обмениваться информацией каким-то необъяснимым пока образом вне зависимости ..
2014-01-29 3429 2 Научные открытия
0
Найден ген, который отличает нас от приматов
За последние 3 миллиона лет, ген SRGAP2, который содержится исключительно в геноме человека был продублирован несколько раз. Данное наблюдение сделала ведущий ученый из Университета Вашингтонав городе Сиэттл, Меган Дэннис. Ученая вместе со своими коллегами смогла доказать, что увеличения количества ..
2011-10-16 2778 0 Научные открытия
-1
Найден хвостатый вирус-уничтожитель сибирской язвы
Ученые из Германии, Швейцарии и США обнаружили в Африке новый вид бактериофагов, который уничтожает возбудителя сибирской язвы — Bacillus anthracis. Описание необычно большого хвостатого вируса, получившего имя Цамса, опубликовано в журнале PLoS ONE. Источником Цамса стали трупы зебр, найденные ..
2014-01-29 2087 0 Научные открытия
0
Квантовый алгоритм Шора впервые отмасштабировали
Физики из Массачусетского технологического института и Инсбрукского университета создали квантовый компьютер, допускающий масштабирование при выполнении алгоритма Шора. Статья ученых опубликована в журнале Science.Алгоритм Питера Шора — это квантовый алгоритм разложения чисел на простые множители, то есть факторизации. Суть ..
2016-03-05 2777 0 Научные открытия
0
Найден главный фермент, участвующий в процессе старения
Потребляя меньше калорий, можно замедлить старение и предотвратить развитие возрастных заболеваний, таких как рак и диабет 2 типа. Чем раньше потребление калорий снижается, тем больше эффект. Исследователи из университета Гетеборга опознали один из ферментов, который играет ключевую роль в процессе ..
2011-11-3 3801 0 Научные открытия
2