1 июля
Сколтех
10

Обнаружены новые высокотемпературные сверхпроводники — тройные гидриды лантана и иттрия

4.5

Группа ученых под руководством профессора Сколтеха Артема Оганова изучила структуру и свойства тройных гидридов лантана и иттрия. Выяснилось, что включение в состав двойного гидрида дополнительного элемента позволяет добиться стабилизации кристаллической структуры, которая не может существовать в бинарных соединениях.

Лантан / ©Getty images

Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Today. Долгое время рекорд высокотемпературной сверхпроводимости удерживали соединения меди – купраты, но в 2014 году все поменялось, когда предсказали необычное соединение состава H3S, для которого была определена высокотемпературная сверхпроводимость при температуре 191-204 градусов Кельвина. Действительно, в том же году этот гидрид серы получили экспериментально и доказали его рекордную сверхпроводимость.

Вслед за этим многие лаборатории высоких давлений занялись и другими соединениями, аномально богатыми водородом – супергидридами. Были найдены еще более высокотемпературные сверхпроводники: LaH10 (при давлении два миллиона атмосфер сверхпроводимость в нем наблюдается при 250-260 K) и предсказан гидрид близкого к лантану иттрия – YH10. Но YH10, который оказался нестабильным и синтезировать его в чистом виде до настоящего момента никому не удавалось.

Возможность дальнейшего повышения критической температуры двойных гидридов на этом исчерпалась, и химики стали работать над тройными гидридами. Это направление сейчас наиболее перспективно в области гидридной сверхпроводимости. Так, в 2020 году, после более чем ста лет поисков и исследований, был синтезирован первый комнатный сверхпроводник (тройной гидрид серы и углерода) с критической температурой + 15 градусов Цельсия.

В новой работе ученые из Сколтеха, Института Кристаллографии РАН и центра «Высокотемпературной сверхпроводимости и квантовых материалов» имени В. Л. Гинзбурга изучили тройные гидриды лантана и иттрия, с разным соотношением этих элементов. «Лантан и иттрий похожи, а их гидриды отличаются. YH6 существует, а LaH6 нет, а для LaH10 и YH10 все наоборот: LaH10 существует, а YH10 – нет.

Мы обнаружили, что введением второго элемента можно стабилизировать обе эти структуры. Например, при введении 30 процентов иттрия становится стабильным LaH6, и его критическая температура сверхпроводимости несколько выше, чем у YH6», – рассказывает Артем Оганов.

Другой результат исследования — выяснение общих особенностей сверхпроводимости тройных гидридов. «Мы поняли, что при переходе к тройным и четверным гидридам их структуры становятся все менее и менее упорядоченными, а ширина сверхпроводящего перехода существенно увеличивается. Такие соединения требуют более длительного и интенсивного лазерного нагрева, чем бинарные гидриды», – говорит первый автор статьи, аспирант Сколтеха Дмитрий Семенок. По мнению ученых, исследование тройных гидридов – это хорошая стратегия для стабилизации нестабильных соединений и для усиления их сверхпроводящих свойств.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Позавчера, 19:51
Мария Азарова

Американские ученые вышли за рамки черт личности классической «Большой пятерки» и рассмотрели их в контексте прогнозирования финансовой успешности.

Вчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

26 ноября
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

10 Комментариев

01.07.2021
-
0
+
Ещё один развод из темы термоядерного синтеза) кто-то может внятно сказать, зачем нужны сверхпроводники, на поддержание в рабочем состоянии которых требуется немерянное количество электроэнергии плюс азот?) обычные электромагниты, охлаждаемые жидким азотом имеют такой же кпд
    01.07.2021
    -
    0
    +
    Так, в 2020 году, после более чем ста лет поисков и исследований, был синтезирован первый комнатный сверхпроводник (тройной гидрид серы и углерода) с критической температурой + 15 градусов Цельсия. ) Давление не указали) А так, гидриды основа ядра нашей планеты. Именно оттуда вся наша вода в океанах
    +
      ещё комментарии
      01.07.2021
      -
      0
      +
      Этот углеродистый гидрид серы продемонстрировал сверхпроводимость при температуре около 14,5 ° C и давлении около 268 895 Мпа.
        01.07.2021
        -
        0
        +
        Это два с половиной миллиона атмосфер, если не ошибаюсь. Прекрасная комнатная температура при этом, хотя я бы не назвал комнатной плюс 15
    02.07.2021
    -
    0
    +
    Интересно чего вы так неровно дышите к термояду и вообще к современной науке? Из института когда-то выгнали? )) Исследования не всегда дают коммерческий выхлоп вот так прямо сразу. Некоторые и никогда. После открытия радиоактивности прошло 50 лет пока получилась атомная бомба, а электростанция и того позже. Первый лазер появился через полвека после открытия теории. На появление полупроводников ушло 70 лет. Да и остальные открытия XX века тоже не сразу воплотились в металле.
    +
      ещё комментарии
      02.07.2021
      -
      0
      +
      Так, в 2020 году, после более чем ста лет поисков и исследований, был синтезирован первый комнатный сверхпроводник Который не совсем комнатный) есть направления тупиковые, даже без коммерциализации. Пусть телепортация будет стоить огромных затрат, её стоит реализовать. Но термоядерный синтез, сверхпроводимость и "гравитационные волны" это чистой воды шарлатанство
        Почему же "гравитационные волны" вы считаете шарлатанством? Ведь детекторы гравитационных волн уже вовсю применяются в астрономии.
          03.07.2021
          -
          0
          +
          Детекторы гравитационного поля, не волн. По волнам у нас единственный и неповторимый лиго. Если построить его копию, людям работающим на двух установках придётся договариваться о результатах, чтобы никто не догадался, что всё это обман
        03.07.2021
        -
        0
        +
        "гравитационные волны" это чистой воды шарлатанство
        А люди не падают потому что Земля плоская.
          03.07.2021
          -
          0
          +
          Люди не падают, потому что прилагают к этому усилия. Как и те, кто пытается поддерживать ложь о детектировании "гравитационных волн". Наука на данный момент ничем не отличается от церкви средневековья, и поэтому за нарушение догматов подвергает еретиков остракизму, что блистательно показал в своей статье АлексБи
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: