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:
Биоинженеры создают технологию печати живыми клетками
Ученые Биоинженеры из Великобритании создали специальный принтер, который печатает микроскопические листы из клеток, которые извлекли из сетчатки глаза человека или крысы, сообщает it-site.net Эта технология позволит в будущем заменять поврежденные части глаза, для чего и будут служить эти распечатки. ..
2014-01-02 2267 0 Технология
1
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 1722 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 7296 0 Технология
0
Создана несмачиваемая поверхность
Инженеры создали поверхность, которая благодаря своей микроструктуре не смачивается ни водой, ни масляными жидкостями. Работа опубликована в журнале Soft Matter, ее краткое содержание приведено на сайте университета Твенте. Необычный материал создавали при помощи фотолитографии на кремнии. Авторы придавали ..
2012-09-17 2780 0 Технология
-1
Немецкие ученые создали нано-ухо, которое слышит микробов
В журнале Physical Review Letters появилась публикация, рассказывающая об исследованиях немецких ученых, разработавших улавливатель звука, который в шесть раз чувствительнее человеческого уха. Сверхчувствительное ухо было создано из нано-частиц золота при помощи оптического пинцета. Последний представляет собой лазерный луч, ..
2012-02-25 2017 1 Технология
0
Ученые создали солнечные батареи прямо на тротуаре
Мы обычно видим панели солнечных батарей на крышах домов, так как они широкие и открытые поверхности, которые получают много солнечного света. Но команда ученых из университета Джорджа Вашингтона (Вашингтон, США) создала, как они утверждают - первые в мире солнечные батареи, которые могут ..
2013-10-12 2874 0 Технология
1
В США создали сверхлегкий и прочный композиционный материал
Физики из США создали металлический композитный материал, который обладает высокой прочностью и малой массой. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко об этом сообщается на сайте Gizmodo.Композит создан из сплава магния и цинка. В него в жидком состоянии ..
2015-12-25 3104 0 Технология
1
Ученые создали способ превращения графита в алмаз
Традиционно искусственные алмазы выращивают из углерода в условиях высочайшего давления, процесс очень долгий и трудоемкий. А ученые Стэнфордского университета выявили менее затратный и более быстрый способ превращения углерода в алмаз. Метод основывается на использовании платинового основания и водорода, и уже в будущем ..
2014-04-09 3198 0 Технология
1
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 1634 0 Технология
0
В графене создали запрещенную зону
Ученые создали в графене запрещенную зону, поместив его на изгибы подложки из карбида кремния. Работа опубликована в журнале Nature Physics, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Технологического института Джорджии. В качестве подложки ученые использовали карбид углерода, в котором создавались ..
2012-11-20 1919 0 Технология
0
Из германия с участием физиков Германии создан германен
Испанские, французские и немецкие физики создали из германия графеноподобный материал — германен (английское «germanene»). Для его получения использовалось более дешевое, чем платина, золото. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале New Journal of Physics. Специалисты использовали золотую подложку, на которой осаждали ..
2014-09-10 1636 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 9512 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 1546 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 2858 0 Технология
0
Физики создали нанотермометры для замера температуры единичных клеток
Китайские и американские физики создали миниатюрные нанотермометры на основе так называемых квантовых точек, микроскопических источников света, при помощи которых можно отслеживать температуру клеток в организме и отдельных их частей, что поможет медикам бороться с инфекционными болезнями и воспалениями, говорится в статье, ..
2015-07-16 3325 0 Технология
0