22.08.2015

Новый рекорд: сверхпроводимость при 70 градусах ниже нуля

Физики заставили вещество перейти в сверхпроводящее состояние при рекордно высокой температуре – 203 Кельвина, то есть 70 градусов Цельсия ниже нуля, правда для этого результата понадобилось давление почти в 900 атмосфер, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature (Conventional superconductivity at 203 kelvin at high pressures in the sulfur hydride system A. P. Drozdov, M. I. Eremets, I. A. Troyan, V. Ksenofontov, S. I. Shylin).

Сверхпроводимость – одно из квантовых явлений, которое проявляет себя на макроскопических масштабах. Электроны в проводнике при низкой температура образуют куперовские пары, переходят в одно энергетическое состояние и ведут себя как один квантовый объект. С момента открытия сверхпроводимости в 1911 году ученые пытались найти материалы с максимально высокой критической температурой – температурой перехода в сверхпроводящее состояние.

К настоящему времени в сверхпроводниках на основе соединений меди (купраты) удалось достичь критической температуры в 135 кельвинов (138 градусов Цельсия ниже нуля).

Михаил Еремец из германского Института химии Общества Макса Планка и его коллеги смогли получить значительно более высокую температуру перехода в сверхпроводящее состояние. Они проводили эксперименты с сероводородом (H2S) – ранее теоретик Нил Эшкрофт предсказывал, что при высоком давлении соединения водорода могут приобретать свойства сверхпроводника при температуре, близкой к комнатной.

Ученые сжимали сероводород в так называемых ячейках с алмазными наковальнями, контролируя температуру и электрическое сопротивление. Они обнаружили, что сероводород превращается в металл при давлении в 90 гигапаскалей (около 900 атмосфер), при этом электрическое сопротивление падало до нуля уже при 203 кельвина, то есть при 70 градусах Цельсия ниже нуля. Такая температура встречается на Земле в природных условиях – в Антарктиде.

Еремец и его коллеги полагают, что еще более высокая критическая температура может быть достигнута под давлением в чистом водороде и уже начали эксперименты с ним.

Палии Наталия Алексеевна

Источники:

1. nanometer.ru