• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.07.2021
Сколтех
10
4 240

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 / Автор: Павел Сорокин

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Вчера, 16:00
Полина Меньшова

Хотя на предпочтения в литературе влияют образование, круг общения и множество других факторов, частично они могут передаваться по наследству. Ученые из Дании провели исследование и выяснили, какая доля различий в литературных вкусах может зависеть от генетических особенностей.

5 часов назад
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Позавчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

12 июля
Татьяна

Американские астронавты давно жалуются на систему ассенизации в скафандрах, которая представляет собой просто большой подгузник. Хватает его максимум на восемь часов, есть риск развития опрелостей и инфекций. К тому же в костюме мало запасов питьевой воды. Чтобы решить эти проблемы, ученые предложили более эффективный способ утилизации продуктов метаболизма.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

10 Комментариев
Asmite Qielee
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
    Asmite Qielee
    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
    -
    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
      Asmite Qielee
      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.
          Asmite Qielee
          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
        -
        0
        +
        "гравитационные волны" это чистой воды шарлатанство
        А люди не падают потому что Земля плоская.
          Asmite Qielee
          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?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

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