В ФИАН синтезровали сверхпроводник из мышьяка и железа

Кристаллы нового пниктида с увеличением 45x
Кристаллы нового пниктида с увеличением 45x

Российские физики из Физического института им. П.Н. Лебедева Академии наук (ФИАН) получили новый сверхпроводящий материал. Синтезированные учеными кристаллы на основе железа и мышьяка с небольшим добавлением кобальта могут выдерживать ток до миллиона ампер на квадратный сантиметр. Это свойство в сочетании со стойкостью к магнитным полям делает разработку перспективной для производства сверхмощных постоянных магнитов, говорится в присланном «Ленте.ру» пресс-релизе.

Исследователи из отдела высокотемпературной сверхпроводимости подчеркивают, что новый материал интересен как основа для сверхмощных постоянных магнитов. Руководитель получившей кристаллы группы, ведущий научный сотрудник Юрий Ельцев, указывает на удачное сочетание сразу нескольких характеристик: «В этих материалах высока температура сверхпроводящего перехода, значения верхнего критического поля (магнитное поле, которое при данной температуре вызывает переход вещества из сверхпроводящего состояния в нормальное) и плотности критического тока».

Образцы поддерживают сверхпроводимость (то есть нулевое электрическое сопротивление) вплоть до миллиона ампер на квадратный сантиметр. Обычный медный провод сечением в один квадратный сантиметр перегревается уже при 350 амперах, причем даже в идеальных условиях: если они подвешены в воздухе и хорошо охлаждаются. Кроме того, новый материал также выдерживает помещение в сильное, до ста тесла, магнитное поле. Для сравнения, магниты уже в несколько тесла могут вырывать из рук стоящего рядом человека связки ключей, а мировой рекорд постоянного магнита характеризуется полем с индукцией 33,8 тесла. Переход в сверхпроводящее состояние у разработки ФИАН происходит при 21 градусе Кельвина.

Ельцев считает, что их разработка может оказаться перспективнее купратов: соединений на основе меди, которые обладают более высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние, но при этом имеют и ряд недостатков. Ученый сообщил, что в России достаточно плохо представлены исследования купратов и диборида магния, который довольно быстро прошел путь от открытия до коммерческого применения. «Если в купратах заметен «провал», диборидом магния в России почти никто не занимался, то в пниктидах, например, по нашим публикациям, отставание составляет максимум года полтора, то есть вполне преодолимо», приводит слова исследователя пресс-служба ФИАН. Пниктидами, то есть соединениями элементов V группы таблицы Менделеева, начали заниматься около пяти лет назад, когда впервые открыли их сверхпроводящие свойства. Ученые добавляют, что в зарубежных лабораториях подобные материалы синтезировали несколько лет назад, а в России ими начали заниматься сравнительно недавно. Однако это не помешало получить образцы с показателями на уровне лучших зарубежных.

Помимо сугубо практических задач, пниктиды, как утверждают исследователи, интересны с теоретической точки зрения. В частности, остается неясным то, за счет чего в них возникает сверхпроводимость. Теория связывает потерю электрического сопротивления с объединением электронов в пары, однако механизм формирования электронных пар в пниктидах до конца не изучен. Сопоставляя разные типы сверхпроводников друг с другом ученые рассчитывают приблизиться к разработке общей теории сверхпроводимости. Общая теория, в свою очередь, облегчит разработку сверхпроводников с возможно большей рабочей температурой и максимально доступного состава. Новая российская разработка примечательна еще и тем, что использует сравнительно доступные вещества вместо редкоземельных дорогих элементов.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 19 апреля 2017
Никола Лемери выступает с публичной лекцией по химии

Достали

Зачем простой аптекарь объявил войну могущественным алхимикам
«Самое страшное в их жизни уже случилось»
Психолог МЧС о том, как люди переживают горе и как поддержать их в трудный час
Владимир Путин«Смотреть, чтобы нас никто не съел»
Путин сравнил свою работу с охотой на морских чертей
Экспедиция из Москвы в Москву
Как городские антропологи изучали столицу при разработке программы «Моя улица»
Оставить мир
Как протекает жизнь в глухом монастыре, куда редко доезжают туристы и паломники
«В отношениях с Китаем и Россией Трамп готов рискнуть»
Политолог из КНР о ситуации внутри страны и взаимодействии с соседями
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
Первый тур отыграли
В финале президентской гонки во Франции — Ле Пен и Макрон
French Foreign Legionnaires carry the coffin of French politician Yves Guena during an official funeral ceremony at the Hotel des Invalides in Paris, France, March 8, 2016 REUTERS/Charles Platiau TPX IMAGES OF THE DAYУтрата масштаба
Франция рискует стать малой европейской страной
Столица мира
Повседневная жизнь послевоенного Нью-Йорка
Китайские машины, которые уже совсем не клоны
Крутые новинки китайских марок, которые вы пропустили
Новые машины для старого «Форсажа»
Современные спорткары в раскраске автомобилей из самого первого «Форсажа»
Квиз: что означают логотипы автомобильных марок
Тест на знание эмблем известных автобрендов
Быстро и просто
Навещаем Михаила Алешина на самой гламурной гонке Indycar
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности