• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23 февраля, 10:40
Evgenia Vavilova
1 111

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 + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 августа, 07:38
Адель Романова

В поиске сигналов от внеземных цивилизаций ученые решили сосредоточиться не на целенаправленных посланиях человечеству, а на случайных «утечках информации» из межпланетного пространства гипотетической обитаемой системы. По расчетам, в определенные моменты до нас могут доходить сигналы внеземной космической связи. Кстати, благодаря «общению» Земли с марсианскими и другими зондами мы тоже постоянно невольно сообщаем о себе в глубокий космос.

25 августа, 09:35
Любовь С.

Модель, представленная учеными из коллаборации DESI и Мичиганского университета (США), может перевернуть представления о происхождении темной энергии. Авторы нового исследования полагают, что черные дыры, поглощая вещество, постепенно преобразовывают его в энергию, гипотетически ответственную за расширение Вселенной.

25 августа, 08:19
Адель Романова

Глава Российской академии наук Геннадий Красников рассказал в недавнем интервью о том, для чего мышам летать над полюсами Земли, в чем преимущества новой космической станции по сравнению с МКС, что предстоит проделать на Луне в ближайшее десятилетие и чем ученых продолжает интриговать Венера.

22 августа, 10:48
ПНИПУ

К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.

22 августа, 14:45
Игорь Байдов

Ученые обнаружили косвенные доказательства существования мира размером с Землю за орбитой Нептуна. Эта гипотетическая планета отличается от предполагаемой Девятой планеты не только размером, но и гравитационным влиянием на другие объекты.

22 августа, 13:09
Юлия Трепалина

Большие кошки (Pantherinae) обычно охотятся на животных своего или меньшего размера. У снежных барсов, как выяснилось, другие предпочтения. Новое исследование показало, что ирбисы чаще нападают на взрослых горных козлов, которые как минимум вдвое превосходят хищников в весе. Ученые объяснили, с чем может быть связан такой выбор добычи.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

30 июля, 08:08
Редакция Naked Science

Возраст находок — около 5500 лет, они лежат во множестве круглых ям, чьи стены укреплены кирпичом. Среди обнаруженных орудий из кремня есть и сотни неиспользованных, которые могут быть ритуальным подношением богам.

31 июля, 08:28
Полина Меньшова

Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
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
Закрыть
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