Технологии

Тeпeрь гoнкa зaключaeтся в пoискe другиx свeрxпрoвoдникoв, кoтoрыe будут рaбoтaть при eщe бoлee высoкиx тeмпeрaтурax. Мнoгиe физики считaли, чтo былa нeкaя тeoрeтичeскaя причинa тoгo, пoчeму трaдициoнныe свeрxпрoвoдники нe мoгут работать при температуре выше 40 градусов по Кельвину. Использовать такие материалы весьма непросто, и не только потому, что они являются сверхпроводниками при высоких давлениях. Одним из перспективных кандидатов является H3S (а не H2S, над которым изначально работал Еремец). Вторая — вытеснение магнитного поля из материала, эффект, известный как эффект Мейснера. Антинио Бьянцони и Томас Ярлборг из Римского международного центра материаловедения в Италии сделали обзор своей захватывающей области работы. Сверхпроводимость — это явление нулевого электрического сопротивления, которое встречается в некоторых материалах, когда они охлаждаются ниже критической температуры. Он включает обычный сероводород, за которым никогда не замечали, чтобы он был сверхпроводником при температурах выше 40 градусов по Кельвину. С тех пор прошло довольно много времени, Еремец и коллеги упорно трудились, чтобы соорудить окончательные и убедительные доказательства. И, конечно, физики начинают думать над применениями. Для начала немного предыстории. Он включает определенные керамические вещества, обнаруженные в 1980-х годах, которые становятся сверхпроводящими при температурах до -110 градусов по Цельсию. Физики обнаружили материал, который становится сверхпроводящим при температуре немногим выше, чем самая холодная температура на Земле. Или по крайней мере что-то вроде этого. До недавнего момента самой высокой критической температурой такого рода была отметка в -230 градусов по Цельсию (40 по Кельвину). На тот момент физики осторожно высказывались о своей работе. Сверхпроводники снова замелькали в заголовках. Но фантазировать не мешает ничего. Мир сверхпроводимости загудел. Это критическая температура. А пока их эксперименты продолжаются, теоретики ломают голову, пытаясь это объяснить. «Это открытие имеет значение не только для материаловедения и конденсированной материи, но и в других сферах, от квантовых вычислений до квантовой физики живой материи», — говорят Бьянцони и Ярлборг. И проделали теоретическую работу, разъясняющую труды Еремца и его коллег. Еремец и его коллеги, похоже, подтвердили эту идею. Это открытие может ознаменовать новую эру изучения сверхпроводимости. Еремец и его коллеги, скорее всего, изменили расстановку позиций. В то же время решетка становится достаточно жесткой, чтобы позволить когерентное движение волн, называемых фононами. Это на 20 градусов выше любого другого материала, за которым остается текущий рекорд. Сверхпроводимость рождается, когда куперовские пары и фононы путешествуют вместе через материал, и волны существенно расчищают путь для электронных пар. Они также выдвигают интересную идею, что такой сверхпроводник работает при температуре, которая на 19 градусов выше самой холодной температуры на Земле. Но оказалось, что в теории нет ничего, что препятствует работе сверхпроводников при более высоких температурах. В 1960-х годах британский физик Нил Эшкрофт предсказал, что водород должен быть в состоянии сверхпроводить при высоких температурах и давлениях, возможно, даже при комнатной температуре. Существует три основных характеристики, которые ищут ученые для подтверждения сверхпроводимости материала. Но есть еще один вид сверхпроводимости, гораздо менее понятный. Несколько недель назад их работа была опубликована в журнале Nature, тем самым поставив штамп респектабельности, необходимой в современной физике. Происходит это потому, что разница в массе изотопов приводит к тому, что решетка вибрирует по-разному, что меняет критическую температуру. Электрическое сопротивление возникает, поскольку электроны врезаются в эти решетки и теряют энергию по мере движения через нее.