Состояние сверхпроводимости достигнуто при комнатной температуре

Состояние сверхпроводимости достигнуто при комнатной температуре

Открытие сверхпроводимости в 1911 году породило массу надежд на революцию в энергетике, большинство из которых постепенно рассеялось, поскольку необходимость использования сверхнизких температур — крайне неудобное и невыгодное условие. Конечно, со временем появились так называемые «высокотемпературные» сверхпроводники, но высокотемпературными они являются только по шкале Кельвина, а 77 градусов по ней означает минус 196 градусов по Цельсию. Но совсем недавно учёным удалось осуществить то, что может стать настоящим прорывом. Речь идёт о достижении состояния сверхпроводимости при комнатной температуре.

Как ни странно, в этом ученым помогли современные сверхмощные лазеры, работающие в инфракрасном диапазоне. С помощью излучаемых ими импульсов команде учёных Института Макса Планка (Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter) удалось заставить керамический сверхпроводник работать при комнатных температурах. В качестве образца выступил кристалл YBCO (оксида иттрия-бария-меди), многослойная структура которого позволяет электронам входить в связанное состояние, образовывая так называемые куперовские пары. Иными словами, это хорошо известный современной науке квантовый туннельный эффект. Обычно для того, чтобы данный эффект проявился, необходимо достижение критической температуры, но при облучении импульсами мощного лазера он начал проявляться и при комнатных температурах.

Механизм этого явления достаточно прост и заключается в том, что лазерный импульс, по словам учёных, работающих над проектом, не просто заставляет атомы в кристаллической решётке материала вибрировать, но «сдвигает» их со своих позиций. Слои диоксида меди становятся толще (всего на 2 пикометра), а слой между ними утончается на ту же величину, что упрощает образование куперовских пар. К сожалению, всего на несколько пикосекунд, так что о настоящей революции говорить пока рано. Но даже сам факт доказательства возможности по-настоящему высокотемпературной сверхпроводимости тянет на Нобелевскую Премию, ведь рано или поздно будут найдены способы, позволяющие продлить время действия эффекта и нащупать пути к его практическому применению. А перечисление всех, кому может пригодиться такая сверхпроводимость, потребует отдельной внушительной по объёму статьи. Одно можно сказать точно: в их число гарантированно войдут разработчики и производители сложной микроэлектроники.

Newsland.ru

Похожие новости:
Химик из МГУ помог пролить свет на теорию сверхпроводимости
Международной группе исследователей впервые удалось продемонстрировать, что распределение кислородных дефектов у сверхпроводящих купратов не является случайным, а показывает упорядоченное поведение, которое взаимодействует с волной зарядовой плотности. Статья на данную тему опубликована в журнале Nature, а коротко о ней сообщается в пресс-релизе ..
2015-09-19 2648 0 Научные открытия
-1
Графит заподозрили в сверхпроводимости при комнатной температуре
Физики обнаружили, что обработанный водой порошковый графит при комнатной температуре обладает некоторыми свойствами, характерными для сверхпроводников. Работа ученых опубликованав журнале Applied Materials(препринт), а ее краткое содержание приводит блог издания Technology Review. Необычные электрические свойства у графита удалось ..
2012-09-13 2637 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 5650 0 Научные открытия
3
Получен «святой Грааль физики»
Ученые из Гарвардского университета (США) впервые, по их словам, могли наблюдать фазовый переход Вигнера-Хантингтона, свидетельствующий об образовании металлического водорода. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Science, кратко о нем сообщает EurekAlert!«Это святой Грааль физики высоких давлений, — сказал соавтор ..
2017-01-29 8733 0 Научные открытия
0
Раскрыта тайна спин-орбитального взаимодействия в сверхпроводимости
Международная группа исследователей при участии сотрудника МГУ выяснила, что, вопреки устоявшемуся мнению, существенную роль в механизмах формирования сверхпроводимости в железосодержащих сверхпроводниках (Fe-ВТСП) играет так называемое спин-орбитальное взаимодействие. Статья о проведенном ими исследовании была опубликована в журнале Nature Physics.Спин-орбитальным ..
2015-12-28 1771 0 Научные открытия
0
Ученые создали новые кристаллы компьютерной памяти
Получены кристаллы, которые могут открыть новую эру в индустрии компьютерной памяти. Они недороги, просты в производстве и, главное, проявляют нужные свойства при комнатной температуре. Класс органических материалов, полученных в лабораториях Северо-Западного университета Иллинойса (США), открывает новые, захватывающие дух возможности ..
2012-09-2 1765 0 Научные открытия
0
Физики застали сверхпроводники за игрой в «Дженга»
Ученым Великобритании, США, Иордании и Канады удалось, по их словам, добиться существенного прогресса в понимании механизма возникновения высокотемпературной сверхпроводимости. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Nature, кратко с ним можно ознакомиться на сайте Кембриджского университета. В своей работе ученые ..
2014-06-18 1863 0 Научные открытия
0
Провожая год столетия сверхпроводимости
Уходящий 2011 год назван годом сверхпроводимости. Теоретики призывают делать упор на экспериментальное изучение новых сверхпроводников. Сто лет назад, в 1911 году Камерлинг-Оннес обнаружил, что при понижении температуры ниже некоторой критической электрическое сопротивление ртути обратилось в ноль. Далее было ..
2012-01-3 1756 0 Научные открытия
0
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 ..
2015-03-21 3067 0 Научные открытия
0
Ученые изучают магнитные свойства графена
Уже прошло около трех лет с момента открытия графена - нового материала, способного изменить мир благодаря своей беспрецедентной прочности, гибкости и проводимости. Сейчас ученые начали исследовать наличие магнетизма у материала, которое может революционизировать свое применение в ряде ..
2014-01-06 2158 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 2137 0 Научные открытия
0
Китайцы открыли новый вид твердого углерода
Китайские физики предложили два новых вида твердого углерода, который, вероятно, отличается относительной стабильностью. Статья ученых пока не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org. В настоящее время физики активно изучают преобразования, которые претерпевает ..
2012-04-4 2171 0 Научные открытия
0
НАСА исследует на МКС рекордно холодный квантовый газ
Специалисты НАСА в условиях микрогравитации изучат ультрахолодный квантовый газ. Специалисты собираются исследовать материю при температурах, никогда ранее не наблюдаемых человеком, сообщается на сайте НАСА. Для этого на Международную космическую станцию (МКС) агентство собирается доставить соответствующее оборудование: ..
2014-09-30 1683 0 Научные открытия
-1
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 3937 0 Научные открытия
0
Сверхпроводимость сероводорода подтвердили в прямом эксперименте
Группа ученых из России, Германии и Франции впервые доказала наличие эффекта Мейснера в сероводороде с помощью прямого измерения, используя метод ядерного резонансного рассеяния синхротронного излучения. Предыдущие измерения требовали вычитания фоновых сигналов, значения которых во много раз превышали сигнал ..
2016-03-21 1766 0 Научные открытия
3