21:12 Новый рекорд: обнаружена сверхпроводимость при -23 °C |
|
Физики поставили новый рекорд, создав материал, который достигает сверхпроводящего состояния при температуре -23 °C. Правда, пока такой эффект наблюдается лишь под огромным давлением. Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature физиками из Германии, США и Польши. Вещества с нулевым электрическим сопротивлением – мечта инженера. Они позволили бы передавать ток на любые расстояния без потерь. Кроме того, магнитные поля, поднимающие в воздух целые поезда, стали бы обыденной реальностью (а это означает, что энергия топлива не будет тратиться на трение колёс о полотно). Состояние, при котором электрическое сопротивление материала математически точно равно нулю, называется сверхпроводимостью. В это состояние можно привести практически любой металл, например, железо. Но для этого его нужно охладить до температуры, близкой к абсолютному нулю (-273 °C). Залить линии электропередач чрезвычайно дорогим жидким гелием – не слишком разумная попытка сэкономить. Поэтому многие десятилетия не прекращается поиск веществ, имеющих как можно более высокую критическую температуру (так называется температура, при которой вещество переходит в сверхпроводящее состояние). На сегодняшний день самый известный и широко используемый сверхпроводник представляет собой оксид иттрия-бария-меди (YBaCuO). Он переходит в сверхпроводящее состояние при -180 °C, что близко к температуре кипения азота при нормальном давлении (-196 °C). Есть соединения и с более высокими критическими температурами: до сегодняшнего дня рекордом оставалась отметка в -70 °C. Но все известные такие вещества неудобны в применении. Они либо хрупки, либо токсичны, либо обладают ещё какими-нибудь недостатками. Недавние теоретические работы показали, что при ещё более высоких температурах (но и давлениях в миллионы атмосфер) в сверхпроводящее состояние должны переходить гидриды кальция, лантана и иттрия, по структуре похожие на газовые гидраты. При этом вокруг атомов "элемента-хозяина", расположенных в узлах кристаллической решётки, скапливается водород. На каждый атом лантана или иттрия должно приходиться по десять водородных. Авторы нового исследования решили проверить эту концепцию в эксперименте. С помощью алмазных наковален они подвергли гидрид лантана воздействию давления в 150–170 гигапаскалей (порядка полутора миллионов атмосфер). Структура, которую принял материал под таким невероятным нажимом, изучалась с помощью рентгеновских лучей. В этих экзотических условиях электрическое сопротивление материала упало до нуля при невиданно высокой температуре: -23 °C. Наблюдались и два других классических признака сверхпроводимости. Во-первых, под воздействием внешнего магнитного поля критическая температура снизилась. Во-вторых, она изменилась, когда часть атомов в материале была заменена на атомы других изотопов тех же элементов. Был проверен и четвёртый ключевой признак: эффект Мейснера. Он заключается в том, что внешнее магнитное поле не проникает внутрь материала, находящегося в сверхпроводящем состоянии. Однако этот эффект наблюдать не удалось. Исследователи полагают, что образец был для этого слишком мал. Конечно, такой сверхпроводник невозможно использовать в технологических целях. Держать провода под давлением в полтора миллиона атмосфер – затея ещё более странная, чем заливать их жидким гелием. Поэтому исследователи планируют, изучив свойства гидрида лантана, разработать новые материалы, к которым уже не будет применим девиз плохого руководителя: "Чтобы всё работало, надо постоянно давить". |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
По этой теме смотрите:
ВСЕ НОВОСТИ:
| Астрология, пророчества [1042] | Астрономия и космос [1413] | Безумный мир [2055] |
| Войны и конфликты [2297] | Гипотезы и версии [3827] | Дом,сад,кулинария [3906] |
| Животные и растения [2646] | Здоровье,психология [4683] | История и археология [4596] |
| Мир вокруг нас [2136] | Мировые новости [7532] | Наука и технологии [874] |
| Непознанное [4132] | НЛО,уфология [1256] | Общество [7669] |
| Прогнозы ученых,исследования [776] | Происшествия,чп,аварии [1288] | Российские новости [5831] |
| Стихия,экология,климат [2690] | Феномены и аномалии [938] | Фильмы и видео [6255] |
| Частное мнение [4874] | Это интересно! [3266] | Юмор,афоризмы,притчи [2377] |
АРХИВ САЙТА:
| История и археология [3476] | Здоровье,психология [5328] | Наука и технологии [1958] |
| Новости космоса,астрономия [1768] | НЛО,уфология [1727] | Пророчества и предсказания [737] |
| Гипотезы и версии [4280] | Непознанное [3383] | Животные и растения [2599] |
| Общество [7515] | Эзотерика и астрал [1964] | Интересности и юмор [3579] |
| Безумный мир [2030] | Мир вокруг нас [1757] |