arХiv: найден сверхпроводник, работающий при + 127 градусов по Цельсию

Согласно отчёту на arХiv, в уникальном исследовании был достигнут важный научный прорыв: китайские ученые впервые смогли получить сверхпроводник, который работает при температурах до + 127 градусов по Цельсию и при атмосферном давлении. Этот сверхпроводник имеет модифицированную структуру на основе свинцово-апатитового материала, который обозначается как ЛК-99.

Сверхпроводимость ЛК-99 была подтверждена с помощью нескольких ключевых характеристик: 

1. Критическая температура (Тс): это температура, при которой материал становится сверхпроводником.

2. Нулевое сопротивление: сверхпроводник не имеет электрического сопротивления, что позволяет эффективно передавать электрический ток без потерь.

3. Критический ток (яс): это максимальный ток, который сверхпроводник может нести без потери своих сверхпроводящих свойств.

4. Критическое магнитное поле (ЧАСс): это максимальное магнитное поле, которое сверхпроводник может выдержать и при этом оставаться сверхпроводящим.

5. Эффект Мейснера: это явление, при котором сверхпроводник исключает магнитные поля из своего внутреннего объема.

Уникальная структура ЛК-99, которая содержит сверхпроводящие квантовые ямы (СКЯ) на границах раздела, является ключевым фактором, позволяющим этому материалу обладать сверхпроводящими свойствами при комнатных температурах и нормальном давлении. Это структурное искажение вызвано небольшой объемной усадкой в материале (0,48%), которая происходит из-за взаимодействия и замены ионов Cu2+ на месте ионов свинца2+ в структуре Pb(2)-фосфата, что создает напряжение. В результате свинец переходит в структуру Pb(1) цилиндрического столбца, что приводит к искажению интерфейса и созданию сверхпроводящих квантовых ям на этом интерфейсе.

Эти открытия важны, так как ранее сверхпроводники работали только при очень низких температурах и высоких давлениях, что делало их применение сложным и дорогостоящим. Теперь сверхпроводники на основе ЛК-99 могут использоваться при более обычных условиях, что открывает новые возможности для различных применений, таких как в энергетике, транспорте и медицине.