Ученые из Сколтеха продемонстрировали высокотемпературную сверхпроводимость для гидридов актиния и обнаружили общий принцип, по которому можно вычислить сверхпроводимость для гидридов, используя лишь таблицу Менделеева. Результаты исследования опубликованы в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters
.
Высокотемпературная сверхпроводимость – это утрата материалом электрического сопротивления при температуре выше температуры жидкого азота (-196 оС). Это удивительное свойство интересует физиков, химиков и материаловедов уже несколько десятилетий, так как сверхпроводящие материалы, работающие при комнатной температуре, открывают огромные возможности для электроэнергетики, транспорта и многих других технологий. На сегодняшний день рекорд критической температуры сверхпроводимости принадлежит веществу H3S: при давлении 1.5 миллиона атмосфер оно является сверхпроводником при температурах до -70 оС. Такие давления можно воспроизвести в лаборатории, но невозможно использовать в реальной жизни, да и температура ещё далека от комнатной, поэтому поиски продолжаются. Возможно, даже ещё более высокотемпературная сверхпроводимость может быть получена для соединений металла и водорода – гидридов. Но само явление сверхпроводимости до сих пор во многом загадка, и ученые были вынуждены пользоваться методом проб и ошибок.
Группа химиков под руководством профессора Сколтеха и МФТИ Артема Оганова обнаружила закономерность в распределении в таблице Менделеева элементов, способных к образованию сверхпроводимых соединений. Оказалось, что высокотемпературная сверхпроводимость возникает у веществ, в состав которых входят атомы металлов, которые близки к заселению новой электронной подоболочки. В этом случае атом в кристалле будет очень чувствителен к положению окружающих атомов, а это создаст сильное электрон-фононное взаимодействие ‒ тот самый эффект, который лежит в основе традиционной сверхпроводимости. Основываясь на таком предположении, ученые предположили высокотемпературную сверхпроводимость для гидридов актиния. Проверка подтвердила это предположение: для AcH16 сверхпроводимость предсказана при температурах вплоть до -69-22 оС при давлении в 1.5 миллиона атмосфер.
«Сама идея связи сверхпроводимости с таблицей Менделеева принадлежит студенту моей сколтеховской лаборатории Дмитрию Семенку. Найденный им принцип настолько простой, что удивительно, что никто не заметил его раньше», ‒ рассказывает Артем Оганов.
Контакты:
Алина Чернова,
Менеджер по научным коммуникациям
Тел.: +7 905 5653633
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
*****
Сколковский институт науки и технологий (Сколтех) – негосударственное научно-образовательное учреждение. Созданный в 2011 году при участии Массачусетского технологического института (МТИ), институт готовит новые поколения исследователей и предпринимателей, развивает научные знания и содействует технологическим инновациям с целью решения важнейших проблем, стоящих перед Россией и миром в новом тысячелетии. Сколтех строит свою работу, опираясь на опыт лучших российских и международных образовательных и исследовательских институтов. При этом особый акцент делается на преподавание навыков предпринимательской и инновационной деятельности. Сайт: http://www.skoltech.ru/
