Ученые добились сверхпроводимости без «экстрима»? Никелат работает при -228°C и атмосферном давлении

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Вы когда-нибудь задумывались, почему провода нагреваются? Причина — сопротивление. Электрический ток, проходя по проводнику, сталкивается с «шероховатостями» кристаллической решетки, теряя энергию на нагрев. А теперь представьте себе мир, где этого сопротивления нет… Звучит как фантастика? Не совсем. Это — мир сверхпроводимости.

Сверхпроводники — это материалы, которые при определенных условиях (обычно крайне низких температурах) полностью теряют электрическое сопротивление. Ток в них течет без потерь, открывая головокружительные перспективы: от сверхмощных электромагнитов для поездов на магнитной подушке до передачи электроэнергии на огромные расстояния без потерь. Но есть одно большое «но»: до сих пор для достижения сверхпроводимости требовался экстремальный холод, зачастую близкий к абсолютному нулю (-273,15°C).

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Холодный барьер: предел Макмиллана

Существует так называемый предел Макмиллана — температурный порог (около -233°C, или 40 Кельвинов), выше которого, согласно классическим представлениям, сверхпроводимость невозможна. Долгое время ученые бились над тем, как преодолеть этот барьер. И вот, похоже, забрезжил свет в конце туннеля (или, точнее, сверхпроводящего провода).

Никель выходит на сцену

Традиционно «звездами» высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) были соединения на основе меди и железа. Никелаты же, соединения никеля, оставались в тени, требуя для проявления своих сверхпроводящих талантов высокого давления. Но команда исследователей из Южного научно-технологического университета (Китай) решила перевернуть эту ситуацию.

В чем же секрет? Ученые синтезировали тонкие пленки особого двухслойного никелата (La₂.₈₅Pr₀.₁₅Ni₂O₇), где часть лантана была заменена празеодимом. И… вуаля! Этот материал продемонстрировал сверхпроводимость при температуре -228°C — выше пресловутого предела Макмиллана — и, что особенно важно, при нормальном давлении!

Долгая дорога к успеху

Стоит отметить, что это не случайная удача, а результат кропотливой трехлетней работы. Ученые методично экспериментировали, выращивая никелаты с различными редкоземельными «добавками» и тщательно контролируя содержание кислорода. И вот, наконец, нашли «тот самый» рецепт.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Что дальше? Больше, чем просто цифры

Это достижение — не просто очередная галочка в списке научных рекордов. Оно открывает новые горизонты в исследованиях сверхпроводимости. Во-первых, это доказывает, что никелаты могут быть перспективными ВТСП-материалами. Во-вторых, появляется надежда на создание сверхпроводников, работающих при еще более высоких температурах, а, возможно, и при комнатной.

Помимо практического применения, это открытие имеет и фундаментальное значение. Оно помогает нам лучше понять, почему вообще возникает сверхпроводимость, какие факторы влияют на этот удивительный феномен. А значит, мы становимся ближе к разгадке одной из самых интригующих загадок физики. И кто знает, возможно, в недалеком будущем провода, по которым течет ток в наших домах, будут сделаны из… никеля. Звучит неожиданно? А ведь еще совсем недавно и сама сверхпроводимость казалась чем-то из области научной фантастики.

3 комментария

Добавить комментарий

P
Сродни последнему рекорду по удержанию плазмы — так же далеко от практического применения. ИМХО.
111414176607912243543@google
Типа, -228°C — это не экстрим?😆
a
Конешна! У меня морожное в холодильнике при -218 стоит. Чес-слово! Можно верить!)))
PS: Статья классический перепринт западного журналюги. А любому журналюге, что нужно чтобы его хоть кто то прочитал? Правильно! Громко пернуть в лужу в заголовке. А содержание уже и не важно. Это, как в меме про «Сиськи.сиськи, сиськи! А когда Вы заинтересовались, то предлагаю вам швеллер и уголок ниже рыночных цен».

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Эволюция не отнимала у нас способность к регенерации: биологи доказали, что млекопитающие могут восстанавливать конечности с нуля

Вопрос, почему одни животные способны отращивать оторванные конечности, а другие — нет, занимал еще Аристотеля. Спустя две тысячи лет эволюционная биология сформировала довольно...

Зачем в кофе добавляют соль? 3 случая, когда это действительно работает

  • Тематическая подборка
  • Оффтопик
Представьте: раннее утро, вы наливаете себе чашечку свежесваренного кофе и… тянетесь не за сахарницей, а за солонкой. Звучит как кулинарное преступление? Для многих из нас — да....

Почему жизнь на Земле асимметрична? Как вращение электрона предопределило структуру нашей ДНК

На протяжении 150 лет наука не может до конца объяснить феномен биологической хиральная чистоты. Все аминокислоты, из которых строятся белки живых организмов, имеют левую пространственную...

Обзор наушников Arisyn Yun Xiu: баланс, насыщенность и глубина

С брендом Arisyn я лично встречаюсь в первый раз, однако амбиции у него завидные. Да и в звуке они, как оказалось, понимают не хуже, чем TRN или популярные Knowledge Zenith. Сегодня обсудим их...

Найден биологический выключатель ПТСР: страх можно отключить на клеточном уровне

Десятилетиями исследователи полагали, что ключ к лечению посттравматического стрессового расстройства лежит в управлении нейронами. Считалось, что достаточно скорректировать их электрическую...