• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.06.2023
Сергей Васильев
7 655

Ученые превратили скандий в высокотемпературный сверхпроводник

3.6

Физики получили сверхпроводник из чистого скандия. Под экстремальным давлением, достигающим 3/4 от давления в центре Земли, этот металл демонстрирует нулевое сопротивление току при довольно умеренных температурах.

Скандий — серебристый редкоземельный металл
Скандий — серебристый редкоземельный металл / ©Alchemist-hp, Wikimedia Commons / Автор: Godefridus Victorinus

Сверхпроводники обладают нулевым электрическим сопротивлением, позволяя передавать ток без потерь. Они могли бы совершить революцию в технологиях, особенно в электронике, однако, чтобы превратить материал в сверхпроводник, обычно требуются сверхнизкие критические температуры. Так что «высокотемпературными» сверхпроводники называют довольно условно. Обычно к ним относят материалы, сохраняющие эти свойства при температурах выше жидкого азота (около минус 196 градусов Цельсия).

Иногда этого удается добиться варьированием других условий — например, за счет экстремального давления. Такие особенности недавно обнаружили у скандия. Приложив высокое давление, физики выяснили, что он демонстрирует нулевое сопротивление при самых высоких температурах, которые когда-либо были отмечены у сверхпроводников, состоящих из одного чистого химического элемента. Подобные эксперименты независимо друг от друга провели две команды китайских ученых, статьи которых представлены в библиотеке препринтов arXiv (1, 2).

«Твердые тела из одного элемента — это одни из простейших и чистейших систем для исследования сверхпроводимости, однако до сих пор их критические температуры находились ниже минус 243 градусов», — сказал Ин Цзяньцзюнь (Jianjun Ying) из Китайского института науки и технологий, одного из тех, где проводили опыты. Вторая команда под руководством Цзинь Чанциня (Changqing Jin) работала в Китайской академии наук.

Обе группы ученых подвергали образцы скандия экстремально высокому давлению, помещая их между кристаллами алмаза и замеряя сопротивление. Команда Цзяньцзюня зарегистрировала сверхпроводимость при 260 гигапаскалях и минус 237 градусах, команда Чанциня — при 283 гигапаскалях и минус 242 градусах Цельсия. Для сравнения: в центре земного ядра давление ненамного больше и достигает 375 гигапаскалей.

Разумеется, такие условия по-прежнему мало совместимы с практическим использованием сверхпроводников в технике. Однако они — особенно тот факт, что образцы составлены из одного-единственного химического элемента — позволяют надеяться, что скандий поможет лучше разобраться с тем, как перестройки кристаллической решетки делают материал сверхпроводящим.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

Позавчера, 18:45
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

9 часов назад
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

Позавчера, 18:45
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

Вчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

8 июня
Михаил Орлов

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы. Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[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
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: