Надпровідність вперше досягнуто за рекордно високої температури

Результати дослідження надпровідності матеріалу Hg1223

Як повідомляє НВ — Техно: 8 липня о 17:00 було опубліковано результати дослідження, в якому вчені підвищили температуру надпровідності купратного матеріалу Hg1223 за нормального тиску до -122,15 °C. Це нове досягнення стало можливим завдяки застосуванню методу гартування під тиском 30 гігапаскалів в алмазному ковадлі. Надпровідники, такі як Hg1223, здатні проводити електричний струм без опору, що робить їх перспективними для широкого спектра застосувань.

Об'єкт дослідження та його властивості

Об'єктом дослідження став купратний надпровідник Hg1223, відомий з 1993 року. У складі цього матеріалу містяться оксиди міді, ртуті, барію та кальцію. Попередній температурний максимум для Hg1223 за атмосферного тиску становив -140,15 °C. Метод, який використали автори дослідження, передбачав стиснення матеріалу в алмазному ковадлі під тиском до 30 гігапаскалів, що майже в 300 000 разів перевищує тиск на рівні моря.

Головна інновація дослідження полягає у миттєвому скиданні тиску, що спровокувало появу мікроскопічних дефектів у кристалічній решітці матеріалу. Властивості зразка були підтверджені за допомогою рентгенівського лазера Advanced Photon Source в Аргоннській національній лабораторії. Варто зазначити, що декагідрид лантану здатний залишатися надпровідним за температури -13,15 °C, проте вимагає тиску у 190 гігапаскалів, що робить його менш практичним.

Це нове відкриття є важливим кроком до створення практичних матеріалів, здатних працювати в повсякденних умовах. Як зазначає Міністерство енергетики США, у перспективі це може кардинально змінити сфери масштабного збереження та передачі енергії, прискорити зарядку електромобілів та розвиток технологій магнітної левітації. Результати дослідження опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, що підкреслює їх значущість у науковій спільноті.

Досягнення вчених у підвищенні температури надпровідності купратного матеріалу Hg1223 є важливим кроком у напрямку розвитку надпровідникових технологій, які мають потенціал для значних інновацій у галузі енергетики та транспорту. Зменшення необхідного тиску для забезпечення надпровідності відкриває нові можливості для комерційного використання таких матеріалів, що може призвести до зниження витрат на виробництво електроніки та енергоефективних систем. Такі дослідження можуть також сприяти подальшому прогресу в наукових дослідженнях надпровідників і матеріалів з новими властивостями.

Цей прорив у дослідженнях надпровідності відкриває нові горизонти для матеріалів, здатних функціонувати за вищих температур. Наприклад, нещодавно науковці досягли надпровідності при 151 кельвіні, що може стати основою для подальших розробок у цій галузі. Це свідчить про значний прогрес у створенні практичних надпровідників, які можуть змінити енергетичний сектор.