• 17:00 –  
  • 15:03 –  
  • 14:54 –  
  • 14:54 –  

Подтверждено: создан сверхпроводник, работающий при «земной» температуре

купить с доставкой




Физики обнаружили материал, который становится сверхпроводящим при температуре немногим выше, чем самая холодная температура на Земле. Это открытие может ознаменовать новую эру изучения сверхпроводимости. Мир сверхпроводимости загудел. В прошлом году Михаил Еремец и пара его коллег из Института химии Макса Планка в Майнце, Германия, сделали необычные заявление о наблюдении сверхпроводящего сероводорода при -70 градусах по Цельсию. Это на 20 градусов выше любого другого материала, за которым остается текущий рекорд.

Результаты работы ученых начали обсуждать в прошлом декабре, когда их впервые разместили на arXiv. На тот момент физики осторожно высказывались о своей работе. История сверхпроводимости усеяна трупами сомнительных заявлений о высокотемпературной активности, которые впоследствии оказалось невозможно воспроизвести.

С тех пор прошло довольно много времени, Еремец и коллеги упорно трудились, чтобы соорудить окончательные и убедительные доказательства. Несколько недель назад их работа была опубликована в журнале Nature, тем самым поставив штамп респектабельности, необходимой в современной физике. Сверхпроводники снова замелькали в заголовках.

Антинио Бьянцони и Томас Ярлборг из Римского международного центра материаловедения в Италии сделали обзор своей захватывающей области работы. И проделали теоретическую работу, разъясняющую труды Еремца и его коллег.

Для начала немного предыстории. Сверхпроводимость — это явление нулевого электрического сопротивления, которое встречается в некоторых материалах, когда они охлаждаются ниже критической температуры.

Это явление хорошо известно в обычных сверхпроводниках, которые по сути являются жесткими решетками положительных ионов, купающихся в море электронов. Электрическое сопротивление возникает, поскольку электроны врезаются в эти решетки и теряют энергию по мере движения через нее.

Однако при низких температурах электроны могут соединяться друг с другом с образованием куперовских пар. В то же время решетка становится достаточно жесткой, чтобы позволить когерентное движение волн, называемых фононами.

Сверхпроводимость рождается, когда куперовские пары и фононы путешествуют вместе через материал, и волны существенно расчищают путь для электронных пар. Это наступает, когда вибрации решетки — ее температура — становится достаточно сильной, чтобы разорвать куперовские пары. Это критическая температура.

До недавнего момента самой высокой критической температурой такого рода была отметка в -230 градусов по Цельсию (40 по Кельвину).

Существует три основных характеристики, которые ищут ученые для подтверждения сверхпроводимости материала. Первая — внезапное падение электрического сопротивления, когда материал охлаждается ниже критической температуры. Вторая — вытеснение магнитного поля из материала, эффект, известный как эффект Мейснера.

Третья — изменение критической температуры, когда атомы в материале заменяются изотопами. Происходит это потому, что разница в массе изотопов приводит к тому, что решетка вибрирует по-разному, что меняет критическую температуру.

Но есть еще один вид сверхпроводимости, гораздо менее понятный. Он включает определенные керамические вещества, обнаруженные в 1980-х годах, которые становятся сверхпроводящими при температурах до -110 градусов по Цельсию. Никто на самом деле не понимает, как они работают, но большая часть исследований в сообществе сверхпроводимости сосредоточена на этих экзотических материалах.

Еремец и его коллеги, скорее всего, изменили расстановку позиций. Возможно, самым большим сюрпризом в их прорыве стало то, что он не включает «высокотемпературный» сверхпроводник. Он включает обычный сероводород, за которым никогда не замечали, чтобы он был сверхпроводником при температурах выше 40 градусов по Кельвину.

Еремец и его коллеги достигли своей цели, сжав этот материал под давлением, которое существует только в центре Земли. В то же время им удалось обнаружить доказательства всех важнейших характеристик сверхпроводимости.

А пока их эксперименты продолжаются, теоретики ломают голову, пытаясь это объяснить. Многие физики считали, что была некая теоретическая причина того, почему традиционные сверхпроводники не могут работать при температуре выше 40 градусов по Кельвину. Но оказалось, что в теории нет ничего, что препятствует работе сверхпроводников при более высоких температурах.

В 1960-х годах британский физик Нил Эшкрофт предсказал, что водород должен быть в состоянии сверхпроводить при высоких температурах и давлениях, возможно, даже при комнатной температуре. Его идея заключалась в том, что водород настолько легкий, что должен образовывать решетку, способную вибрировать при очень высоких частотах и, следовательно, становиться серхпроводником при высоких температурах и давлениях.

Еремец и его коллеги, похоже, подтвердили эту идею. Или по крайней мере что-то вроде этого. Есть множество теоретических складок, которые нужно убрать, прежде чем физики смогут сказать, что имеют правильное понимание происходящего. Теоретическая работа продолжается.

Теперь гонка заключается в поиске других сверхпроводников, которые будут работать при еще более высоких температурах. Одним из перспективных кандидатов является H3S (а не H2S, над которым изначально работал Еремец).

И, конечно, физики начинают думать над применениями. Использовать такие материалы весьма непросто, и не только потому, что они являются сверхпроводниками при высоких давлениях.

Но фантазировать не мешает ничего. «Это открытие имеет значение не только для материаловедения и конденсированной материи, но и в других сферах, от квантовых вычислений до квантовой физики живой материи», — говорят Бьянцони и Ярлборг. Они также выдвигают интересную идею, что такой сверхпроводник работает при температуре, которая на 19 градусов выше самой холодной температуры на Земле.

Возможно, в ближайшие месяцы и годы мы услышим еще много интересного о сверхпроводниках.

купить с доставкой

УНИКАЛЬНЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

rolex daytona

ROLEX DAYTONA

Бельгийский механизм с автоподзаводом. Абсолютное соответствие оригиналу, вплоть до серийного номера и уникальной резьбы на задней крышке...

2 990 ₽

Breitling Navitimer

ROLEX DAYTONA

Излюбленные часы пилотов и горячих поклонников авиации, оснащенные мануфактурным механизмом Breitling Caliber 01 со скидкой...

1 990 ₽

Men's Watches

витрина мужских часов

Ликвидация коллекции мужских часов. Скидки на весь ассортимент 70%! БРЕНДЫ: AMST, WINNER, HUBLOT, COOT, U-BOAT, HPOWL. Оплата при получении...

2 990 ₽

Porsche Design

часы Porsche Design

Часы Porsche Design на сегодняшний день являются показателем успеха современного мужчины! Всемирно известный бренд с непревзойденным....

3 990 ₽

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Физики наделили сверхпроводимостью обычные материалы Физики наделили сверхпроводимостью обычные материалы

#наука@science_newworldученые университета хьюстона сумели придать свойства сверхпроводимости несверхпроводящим материалам. с помощью нового метода можно также усилить эффективность известных


Ученые приблизились к разгадке секрета высокотемпературных сверхпроводников Ученые приблизились к разгадке секрета высокотемпературных сверхпроводников

сверхпроводники — это святой грааль физиков и материаловедов. эти материалы позволяют электрическому току течь совершенно свободно, безо всякого сопротивления. правда, такое возможно лишь при


Другие измерения могут скрываться в гравитационных волнах Другие измерения могут скрываться в гравитационных волнах

физики института макса планка (германия) пришли к выводу, что другие измерения, предсказанные теорией струн, могут проявлять себя в гравитационных волнах. изучив эту гипотезу, они определили, каким


Гравитационные волны скрывают информацию о дополнительных измерениях Гравитационные волны скрывают информацию о дополнительных измерениях

исследователи из института гравитационной физики общества макса планка (германия) обнаружили, что скрытые измерения, которые предсказывает теория струн, могут оказывать влияние на гравитационные


ФИЗИКИ ОБНАРУЖИЛИ ВТОРОЕ АГРЕГАТНОЕ СОСТОЯНИЕ ЖИДКОЙ ВОДЫ ФИЗИКИ ОБНАРУЖИЛИ ВТОРОЕ АГРЕГАТНОЕ СОСТОЯНИЕ ЖИДКОЙ ВОДЫ

группа физиков выяснила, что при температуре от 40 до 60 градусов вода может изменять свои свойства.исследователи анализировали физические свойства воды и обнаружили, что, когда она достигает


Ученые впервые смогли синтезировать квантовый металл Ученые впервые смогли синтезировать квантовый металл

группе российских и японских ученых впервые удалось синтезировать квантовый металл. двумерное соединение может служить как изолятором, так и сверхпроводником.эксперимент очень важен для науки,


Гравитационные волны помогут найти другие измерения Гравитационные волны помогут найти другие измерения

новая гипотеза ученых института макса планка отвечает на вопрос, почему гравитация слабее других фундаментальных сил вселенной. все дело в том, что она «просачивается» в другие измерения, которые мы


Физики открыли новое электронное состояние вещества Физики открыли новое электронное состояние вещества

группа физиков из сша и израиля обнаружила новое состояние вещества, которое характеризуется необычным упорядочением электронов. «открытие этого состояния было совершенно неожиданным и не основанным


Новый материал обещает прорыв в области сверхпроводников Новый материал обещает прорыв в области сверхпроводников

ученые много лет искали различные способы заставить водород войти в металлическое состояние. металлическое состояние водорода — это святой грааль в материаловедении, поскольку его можно использовать


Почему времени вообще не существует Почему времени вообще не существует

физики сделали шокирующее заявление — времени не существует.для человека время определённо существует: мы просыпаемся утром, двигаемся вперёд во времени в течение дня и в какой-то момент ложимся


Решена одна из загадок рельефа Плутона Решена одна из загадок рельефа Плутона

с помощью модели аналогичной той, которую метеорологи используют для прогнозирования погоды, и компьютерного моделирования физики испарения льда ученые обнаружили на плутоне особенности из снега и


Ученые создали сверхтвердое стекло Ученые создали сверхтвердое стекло

ученые смогли разработать супертвердое стекло, воспроизведенное из кубического нитрида кремния, которое способно выдержать экстремальные условия. в ходе своей работы физики синтезировали первый


ОДНОАТОМНЫЙ КОММУТАТОР ОТКРЫВАЕТ ПУТЬ К СВЕРХЭФФЕКТИВНОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ ОДНОАТОМНЫЙ КОММУТАТОР ОТКРЫВАЕТ ПУТЬ К СВЕРХЭФФЕКТИВНОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ

#технологии@science_newworldсегодня самые совершенные транзисторы имеют уровень детализации 14 нм, то есть, их мельчайшие компоненты все ещё состоят из тысяч атомов. профессор физики роберт волков


Объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике Объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике

#наука@science_newworldв стогкольме, швеция, были объявлены нобелевские лауреаты по физике. премию за вклад в развитие этой науки получили сразу трое британских ученых: дэвид таулесс (david


Углистые хондриты проливают свет на происхождение жизни во Вселенной Углистые хондриты проливают свет на происхождение жизни во Вселенной

испано-итальянская команда ученых во главе с испанским национальным исследовательским советом (csic) обнаружила, что тип метеоритов, известный как углистый хондрит, способен синтезировать


На Венере когда-то могли быть целые океаны воды На Венере когда-то могли быть целые океаны воды

мы привыкли думать, что среди планет солнечной системы только марс, если, конечно, не брать в расчет саму землю, мог когда-то являться пристанищем для жизни. однако, если верить последним данным,


На Венере когда-то могли быть целые океаны воды. На Венере когда-то могли быть целые океаны воды.

мы привыкли думать, что среди планет солнечной системы только марс, если, конечно, не брать в расчет саму землю, мог когда-то являться пристанищем для жизни. однако, если верить последним данным,


УСТАНОВЛЕН НОВЫЙ РЕКОРД В ОБЛАСТИ ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА УСТАНОВЛЕН НОВЫЙ РЕКОРД В ОБЛАСТИ ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА

ученые из корейского научно-исследовательского института термоядерного синтеза (national fusion research institute, nfri) установили новый мировой рекорд, удержав “шнур” высокотемпературной плазмы в


В ДНК человека обнаружили 145 «чужеродных» гена. В ДНК человека обнаружили 145 «чужеродных» гена.

как заявили сотрудники кембриджского университета, они сделали открытие, которое может изменить все представления о том, как зародилась жизнь на нашей планете. исследователи обнаружили в днк 145


Температура митохондрий в человеческих клетках достигает 50°C Температура митохондрий в человеческих клетках достигает 50°C

ученые университета париж vii им. дени дидро обнаружили, что температура митохондрий человека намного выше, чем в остальном теле, и достигает 50°c. это открытие переворачивает представления о


Оставить комментарий

СЕГОДНЯ КУПИЛИ

ЛИКВИДАЦИЯ БРЕНДОВЫХ ЧАСОВ ⌚

  • ЦЕНА: 2990 ₽

  • ПРОДАНО: 793

IONNOSKIN - ионный вибро-массажер

  • ЦЕНА: 1290 ₽

  • ПРОДАНО: 0
  • Комментируют
  • Сегодня
  • Читаемое