Открыты новые свойства соединений урана — Naked Science
15.10.2018
5 минут
Сколтех

Открыты новые свойства соединений урана

Ученые из России, Китая и США предсказали и экспериментально обнаружили новые гидриды урана и сверхпроводимость для некоторых из них.

Урановая руда
Урановая руда

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Явление сверхпроводимости было открыто группой голландского физика Камерлинга-Оннеса в 1911 году. Оно проявляется в полном исчезновении электрического сопротивления при понижении температуры и приводит к вытеснению магнитного поля из материала. Изначально сверхпроводимость обнаружили только в некоторых простых металлах, таких как алюминий и ртуть, при температурах всего на несколько градусов выше абсолютного нуля (минус 273 °C).

Большой интерес для ученых представляют так называемые высокотемпературные сверхпроводники, которые могут показать сверхпроводимость при более «человеческих» температурах. На сегодня самые высокотемпературные сверхпроводники, используемые в электронике, работают при температуре минус 183 °C (а рекорд высокотемпературной сверхпроводимости, державшийся с 1993 года, равен минус 138 °C), то есть их требуется постоянно охлаждать.

В 2015 году был поставлен новый рекорд высокотемпературной сверхпроводимости — при температуре минус 70 °C, для экзотического гидрида серы (H3S), но для этого требуется создание давления в полтора миллиона атмосфер.

Группа теоретиков под руководством профессора Сколтеха и МФТИ Артема Оганова предсказала, что при гораздо более низких давлениях, начиная с 50 тысяч атмосфер, возникают 14 новых гидридов урана (до сих пор был известен только один — UH3), в том числе богатых водородом (например, UH7, UH8), для которых ученые также предсказали сверхпроводимость.

Многие из этих соединений затем получили в экспериментах группы профессора Александра Гончарова из Института Карнеги в Вашингтоне (США) и Института физики твердого тела Китайской академии наук (КНР). Cогласно расчетам, самым высокотемпературным сверхпроводником оказался UH7: он будет проявлять это удивительное свойство при минус 219°C, и это значение можно увеличить легированием материала.

«После открытия H3S ученые ринулись проверять на сверхпроводимость гидриды других неметаллов — селена, фосфора и так далее. Наши работы показали, что гидриды металлов не менее перспективны», — говорит Иван Круглов, первый автор исследования.

«В полученных нами результатах наиболее примечательны два момента. Во-первых, невероятно богатая химия гидридов урана под давлением, большая часть которых не вписывается в правила классической химии. А во-вторых, возможность их получения и сверхпроводимость при совсем небольших давлениях — возможно, вплоть до атмосферного», — рассказывает Артем Оганов.

Сколтех
70 статей
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.
7 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

2 часа назад
3 минуты
Никита Шевцов

В регионе Внутренняя Монголия в Китае подтвердили вспышку бубонной чумы. Заразился уже третий человек за последний месяц.

Позавчера, 18:19
6 минут
Полина Гершберг

Блокирование РНК-активируемой протеинкиназы улучшило когнитивные функции у модельных мышей для изучения синдрома Дауна.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

13 ноября
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

13 ноября
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: