23.02.2025, 10:40
Evgenia Vavilova
1,1 тыс

Физики разработали новую структуру на основе никеля с высокотемпературной сверхпроводимостью

❋ 5.3

Команда инженеров и физиков из Южного университета науки и технологий (Китай) создала материал на основе никеля, который проявляет свойства сверхпроводника при температуре выше порога 40 кельвин при атмосферном давлении.

Схема синтеза пленок (La,Pr)3Ni2O7 на SrLaAlO4 методом GOALL-эпитаксии (гигантско-окислительного послойного эпитаксиального роста) / © Guangdi Zhou et. al.
Схема синтеза пленок (La,Pr)3Ni2O7 на SrLaAlO4 методом GOALL-эпитаксии (гигантско-окислительного послойного эпитаксиального роста) / © Guangdi Zhou et. al.

Ученые давно ищут сверхпроводник, работающий при комнатной температуре и атмосферном давлении — вещество, способное проводить ток без сопротивления в этих условиях. Это смогло бы революционизировать энергопотребление человечества.

Сверхпроводимость без необходимости сильно охлаждать материал с помощью азота, гелия, дорогих и сложных систем охлаждения значительно сократит потери энергии на нагрев при передаче электричества, что приведет к существенному повышению эффективности и снижению затрат. 

Высокотемпературными считаются сверхпроводники, теряющие сопротивление при температуре ниже 77 кельвин, ниже точки кипения азота. До сих пор их в основном создавали на основе соединений меди и железа. При условии высокого давления среды, сверхпроводники на основе никеля тоже работали нужным образом.

Ученые синтезировали тонкие пленки бислойного никелата (La₂.₈₅Pr₀.₁₅Ni₂O₇) и обнаружили, что один из образцов ведет себя как высокотемпературный сверхпроводник при нормальном атмосферном давлении. Работа опубликована в журнале Nature.

Эта работа — часть долгосрочного проекта, направленного на поиск высокотемпературных сверхпроводников на основе никеля. Она велась три года и включала выращивание никелатов с контролируемым замещением редкоземельных металлов и точным регулированием содержания кислорода в пленках.

Для высокотемпературных сверхпроводников есть еще один важный порог температуры — 40 кельвинов, -233 градуса Цельсия. За этой границей традиционные теории сверхпроводимости предсказывают свойства сверхпроводника хуже, чем при более низких температурах.

Новый высокотемпературный никелатовый сверхпроводник исследователи обнаружили в ходе экспериментов с эпитаксиально выращенными тонкими пленками бислойного никелата. В последнем успешном эксперименте ученые заменили часть лантана на празеодим в структуре никелата. Тесты показали, что материал переходит в сверхпроводящее состояние при температуре около -228 градусов Цельсия.

Ученые предполагают, что их разработка высокотемпературного никелатового сверхпроводника откроет двери для других исследований и структур — как на основе никеля, так и на основе других металлов. Это также может помочь ученым понять, почему некоторые материалы могут переходить в сверхпроводящее состояние.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

17 сентября, 14:43
Татьяна Зайцева

Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий