Група фізиків із Х'юстонського університету встановила новий свій рекорд у галузі надпровідності, досягнувши найвищої температури функціонування матеріалу за звичайного атмосферного тиску.
Досі практичне використання надпровідників, які здатні проводити електричний струм без жодного опору, обмежувалося потребою у наднизьких температурах або колосальному тиску. Нове досягнення дозволило підняти температурну планку за умов нормального тиску майже на 20 градусів Цельсія — до позначки -122,15 °C.
Читайте також:
Новий підхід. ШІ допоміг ученим прискорити пошук надпровідників для кімнатної температури Об'єктом дослідження став відомий з 1993 року купратний надпровідник на основі оксидів міді, ртуті, барію та кальцію, відомий як Hg1223. Попередній температурний максимум для цієї сполуки за атмосферного тиску становив -140,15 °C. Щоб покращити цей результат, автори дослідження застосували метод гартування під тиском. Матеріал спочатку стиснули в алмазному ковадлі під екстремальним тиском до 30 гігапаскалів, що майже в 300 000 разів перевищує тиск на рівні моря.
Головна інновація полягала у миттєвому скиданні цього тиску.
Завдяки швидкому розвантаженню матеріал перейшов у метастабільний стан. Подібно до того, як алмази зберігають свою структуру після підйому з надр Землі, купратна сполука зберегла унікальні квантові властивості. Швидке зняття тиску спровокувало появу мікроскопічних дефектів у кристалічній решітці, які й забезпечили утримання надпровідного стану за значно вищої температури та нормального тиску.
Властивості отриманого зразка підтвердили за допомогою потужного рентгенівського лазера Advanced Photon Source в Аргоннській національній лабораторії. Фізики зазначають, що існують матеріали (наприклад, декагідрид лантану), здатні залишатися надпровідними навіть за -13,15 °C, проте вони вимагають нині недосяжного у повсякденному житті тиску у 190 гігапаскалів.
Нове відкриття є важливим кроком до створення практичних матеріалів, здатних працювати в повсякденних умовах. У перспективі це може кардинально змінити сфери масштабного збереження та передачі енергії, прискорити зарядку електромобілів та розвиток технологій магнітної левітації.
Результати дослідження опублікованов журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Читайте також:
Підготовка до 6G. США і Тайвань спільно вироблятимуть пластини для телекомунікацій
