Поиск - новости науки и техники

Идут на рекорд

Ученые из России, Китая и США сначала теоретически, потом и экспериментально обнаружили новые гидриды урана, а также предсказали для некоторых из них сверхпроводимость. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Явление сверхпроводимости было открыто группой голландского физика Камерлинг-Оннеса в 1911 году. Оно проявляется в полном исчезновении электрического сопротивления при понижении температуры и приводит к вытеснению магнитного поля из объема материала. Изначально сверхпроводимость была обнаружена 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 похвастаться сверхпроводимостью при более “человеческих” температурах. Самые высокотемпературные на данный момент сверхпроводники, используемые в электронике, работают при температуре минус 183°C (а рекорд высокотемпературной сверхпроводимости, державшийся с 1993 г., равен минус 138°C), то есть их требуется постоянно охлаждать. В 2015 г. был поставлен новый рекорд высокотемпературной сверхпроводимости, при температуре минус 70°C для экзотического гидрида серы (H3S), но для этого требуется создание давления в 1,5 миллиона атмосфер. 
Группа теоретиков под руководством профессора Сколтеха и МФТИ Артема Оганова предсказала, что при более низких давлениях, начиная с 50 тысяч атмосфер, возникают 14 новых гидридов урана (до сих пор известен был только один – UH3), в том числе богатых водородом (например, UH7, UH8), для которых ученые также предсказали сверхпроводимость. Многие из этих соединений были затем получены в экспериментах группы профессора Александра Гончарова из Института Карнеги в Вашингтоне и Института физики твердого тела Китайской академии наук. Согласно 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 т.д. Наши работы показали, что гидриды металлов не менее перспективны, – говорит Иван Круглов, первый автор исследования, научный сотрудник лаборатории компьютерного дизайна материалов МФТИ.
– В полученных нами результатах наиболее примечательны два момента. Во-первых, невероятно богатая химия гидридов урана под давлением, бόльшая часть которых не вписывается в правила классической химии. А во-вторых, возможность их получения и сверхпроводимость при совсем небольших давлениях, возможно, вплоть до атмосферного, – прокомментировал Артем Оганов.
Пресс-служба МФТИ

Нет комментариев