Китайцы создали сверхпроводимость при помощи давления

Китайцы создали сверхпроводимость при помощи давления

Физики Поднебесной обнаружили странное свойство у селенидов железа: при увеличении давления вещество сначала теряют свою сверхпроводимость, но затем приобретают её вновь, причём при большей температуре. Учёные впервые смогли таким образом инициировать сверхпроводимость, то есть позволили электрическому току протекать через материал без сопротивления.

Напомним, что большинство сверхпроводников приобретают свои уникальные свойства при температуре близкой к абсолютному нулю (-273 °C). Однако практическое применение материалов, охлаждаемых до столь низких температур, весьма ограничено. По этой причине физики ищут и создают так называемые высокотемпературные сверхпроводники, в которых электрический ток не встречает сопротивления при относительно высоких температурах (порядка 30 К или -243 °C).

В одном из подобных исследований группа Лилин Сунь (Li-Ling Sun) из Института физики Китайской академии наук экспериментировала со сверхпроводимостью селенидов железа (Tl0,6Rb0,4Fe1,67Se2, K0,8Fe1,7Se2, K0,8Fe1,78Se2). Эти материалы сохраняют нужные свойства вплоть до температуры 30 К.

Учёные поместили кристаллы толщиной 100 микрометров и диаметром 50 микрометров между алмазными наковальнями и начали сжимать. Как и ожидалось, по мере увеличения давления материалы теряли свои сверхпроводящие свойства (на отметке 10 гигапаскалей). Однако уже при 11,5 ГПа сверхпроводимость селенидов железа восстанавливалась. Более того, дальнейшее повышение давления до 12,5 ГПа привело к появлению высокотемпературной сверхпроводимости, она сохранялась до Т = 48 К (-225 °C). Для селенидов железа – это рекорд.

"Ни в одном из семейств высокотемпературных сверхпроводников не встречается сверхпроводимость, появляющаяся при высоком давлении. Результат удивил нас", — говорит Сунь.

Китайские физики пока не нашли объяснение обнаруженному явлению, однако рассказали о нём в статье в журнале Nature. Вероятно, переход свойств вызывает изменение параметров кристаллической решётки селенидов, теоретизируют учёные. В этом случае расстояния между атомами укорачиваются.

Возможно, также, что во всём "виноваты" вакансии (узлы кристаллической решётки, не имеющие атомов). Другие эксперименты показали, что в тонкой плёнке селенида железа при нормальном давлении одна часть материала представляет собой магнитные регионы, содержащие большое количество упорядоченных вакансий, другая часть – сверхпроводящие зоны без вакансий. То есть уже при нормальном давлении селенид железа "разрывается" между этими состояниями. Вероятно, с повышением давления магнитная составляющая по каким-то причинам уходит, а сверхпроводимость берёт верх.

Существует вероятность, что "вторая" сверхпроводимость появляется в ходе какого-то экзотического фазового перехода. В этом случае физикам предстоит поломать голову, так как открытие может изменить все существующие представления о формировании высокотемпературных сверхпроводников.

Чтобы выяснить, как всё-таки изменяется структура материала, исследователи Поднебесной планируют провести изучение образцов при помощи метода рассеивания нейтронов. Он поможет определить, происходит ли упорядочивание вакансий, изменение магнетизма или появление какого-либо другого эффекта, пишет Nature.

vesti.ru

Похожие новости:
Новый шприц работает на силе Лоренца
Те кто имеет отвращение к иглам и уколам,может уже не волноваться. Можно скорее идти к врачу с немного меньшим трепетом. Группой исследователей Массачусетского технологического института создано устройство,которое использует  силы Лоренца для создания регулируемого высокого давления струи, которая выбрасывается из микросопла ..
2012-05-25 2243 0 Технология
0
Метод люминисцентных преобразователей давления применили к ракетам
NASA начало использовать метод люминисцентных преобразователей давления для изучения неустойчивых полей давления на больших и полноразмерных моделях ракет и летательных аппаратов в аэродинамических трубах. Согласно сообщению агентства, этот метод позволит точнее понимать влияние воздушных потоков ..
2017-01-29 7743 0 Технология
0
Китайцы поручат борьбу со смогом беспилотникам
Китай в марте 2014 года начнет испытания беспилотных летательных аппаратов, предназначенных для борьбы со смогом. Об этом сообщает англоязычная газета South China Morning Post. Беспилотники будут распылять в воздухе химикаты, которые заставляют частицы смога опадать ..
2014-03-08 2068 0 Технология
0
Путешествовать в космосе предложили на графеновых парусах
Ученые из Китая предложили путешествовать в космосе при помощи солнечных парусов, созданных на основе графена. Об этом исследователи рассказали в препринте, доступном на сайте arXiv.org, а кратко об их работе сообщает New Scientist. Примерно год назад эти же ученые получили графеновые губки. Они представляют собой наложенные ..
2015-05-30 1963 0 Технология
0
Инженеры научили поддельные отпечатки пальцев чувствовать текстуру и звук
Инженеры из Южной Кореи научили искусственные отпечатки пальцев чувствовать текстуру поверхностей и воспринимать звуковые колебания. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science Advances, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Science News.В своей работе ..
2015-11-01 1880 0 Технология
0
Ракеты предложили запускать при помощи микроволновых пушек
Компания Escape Dynamics из штата Колорадо предложила запускать ракеты и космические корабли при помощи микроволновых пушек. В настоящее время уже продемонстрировано управление дронами при помощи аналогичной технологии. Об этом сообщается на сайте IEEE Spectrum. В рамках частного аэрокосмического стартапа ..
2015-07-23 4761 0 Технология
2
Сероводород при высоком давлении оказался сверхпроводником
Международная группа физиков предложила новое объяснение тому, что при высоких температурах сероводород превращается в сверхпроводник тока. Таким образом ученые подтвердили эксперименты своих коллег. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters. В начале ..
2015-04-19 2655 0 Технология
1
Искусственные мышцы обогнали по мощности настоящие
Разработана технология создания недорогих искусственных мышц на основе жесткого каркаса, заключенного в мягкую камеру. Мышцы сокращаются за счет уменьшения в них давления, причем их можно создавать, используя разные материалы. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Инженеры, разрабатывающие роботов, ..
2017-12-01 14533 0 Технология
0
Телевизионные частоты могут использоваться для навигации в помещениях
Nokia показала, как можно определять свое местоположение внутри зданий без помощи GPS-приемника. Финский гигант совместно с Microsoft, Virgin, BBC, Samsung и другими IT- и ТВ-компаниями предлагает осуществлять геопозиционирование в помещениях с использованием так называемого "белого пространства" — спектра между ..
2012-04-28 2171 0 Технология
0
Чувствительная кожа для роботов
Чувствительность продемонстрированного командой Multiscale Biomimetic Systems Laboratory устройства достаточно велика для того, чтобы «кожа» эта позволяла роботу ощутить ползущую по ней божью коровку или просто стекающую каплю воды. Что, заметим, не всегда по силам и нашей живой коже. Разработчики ..
2012-08-22 2149 0 Технология
0
Создан полностью мягкий робот-осьминог
Исследователи из Гарвардского университета разработали действующий прототип мягкого робота, в конструкции которого не используются жесткие материалы. Исследование опубликовано в Nature.Традиционно разработчики мягких роботов ориентируются на применение подобных устройств в медицине. Несмотря на то, что корпус и актуаторы можно сконструировать гибкими, общей ..
2016-08-28 10128 0 Технология
0
Челябинские производственники изобрели вечное дерево
Какие бы инновации в области строительства не вводило человечество, дерево всегда было, есть и будет самым желанным строительным материалом. Экологичность, красота, функциональность - все эти свойства присущи деревянным домам, поэтому их популярность в сегодняшнем мире, захваченном полимерной продукцией год от года ..
2013-06-16 2610 0 Технология
0
Израиль продемонстрировал миру квантовую левитацию
Серия новых опытов в яркой и наглядной форме продемонстрировала зрителям удивительные квантовые эффекты. Парящие без видимой поддержки предметы - можно ли придумать что-то лучшее для того, чтобы обычный человек мог "пощупать" квантовую физику? Ученые из университета Тель-Авива поставили несколько ..
2011-10-23 3477 0 Технология
0
Ученые нашли сверхпроводимость в поджаренном графите
Группа немецких ученых опубликовала статью, в которой обнародовала первые экспериментальные свидетельства сверхпроводимости (грубо говоря, это свойство вещества не оказывать сопротивления текущему через него электричеству) некоторых форм графита при комнатных температурах. До сих пор подобные свойства углеродных кристаллов были ..
2012-09-14 1802 0 Технология
0
Гонка космической квантовой связи набирает обороты
Китайский спутник, получивший задание реализовать в космосе не что-нибудь, а квантовую связь, планируется к запуску уже в 2016 году — раньше, чем остальные нации всерьёз задумались над проблемой. Теперь же Цзяньвэй Пань (Jian-Wei Pan) из Научно-технического университета в Шанхае (КНР) и несколько его коллег ..
2013-06-12 2244 0 Технология
0