Исследователи из Токийского столичного университета открыли новый сверхпроводящий материал. Они объединили железо, никель и цирконий, чтобы создать новый цирконид переходного металла с различным соотношением железа к никелю. Хотя и цирконид железа, и цирконид никеля не являются сверхпроводящими, недавно приготовленные смеси, демонстрируя «куполообразную» фазовую диаграмму, типичную для так называемых «нетрадиционных сверхпроводников», являются многообещающим направлением для разработки высокотемпературных сверхпроводящих материалов, которые могут быть более широко использованы в обществе.
Сверхпроводники уже играют активную роль в передовых технологиях, от сверхпроводящих магнитов в медицинских приборах и системах магнитной подвески до сверхпроводящих кабелей для передачи электроэнергии. Однако они, как правило, полагаются на охлаждение до температур около четырех Кельвинов, что является ключевым препятствием на пути к более широкому развертыванию технологии. Ученые ищут материалы, которые могут показывать нулевое сопротивление при более высоких температурах, в частности, при пороге в 77 Кельвинов, при котором для охлаждения материалов вместо жидкого гелия можно использовать жидкий азот.
Хорошей новостью является то, что начали появляться перспективные кандидаты, такие как сверхпроводники на основе железа, обнаруженные в 2008 году. Становится все более очевидным, что высокотемпературная сверхпроводимость может следовать другому механизму, нежели «обычные сверхпроводники», которые следуют устоявшимся теоретическим рамкам, в частности теории БКШ (Бардина-Купера-Шриффера). В частности, материалы с магнитными элементами или те, которые демонстрируют «магнитное упорядочение», начали появляться как имеющие важное значение для возникновения «нетрадиционной сверхпроводимости».
Теперь группа исследователей под руководством доцента Ёсикадзу Мидзугучи из Токийского столичного университета разработала новый сверхпроводящий материал, содержащий магнитный элемент. Впервые они показали, что поликристаллический сплав железа, никеля и циркония проявляет сверхпроводящие свойства. Любопытно, что и цирконид железа, и цирконид никеля не являются сверхпроводящими в кристаллической форме. В экспериментах, которые начались как студенческий проект, группа объединила железо, никель и цирконий в разных соотношениях, используя метод, известный как дуговая плавка, подтвердив, что полученный сплав имел ту же кристаллическую структуру, что и тетрагональные циркониды переходных металлов, семейство перспективных сверхпроводящих материалов. Также было обнаружено, что постоянные решетки или длины повторяющихся ячеек плавно изменяются в зависимости от соотношения железа и никеля. Что особенно важно, они обнаружили область составов, где температура сверхпроводящего перехода повышалась, а затем снова падала. Эта «куполообразная» форма является многообещающим признаком нетрадиционной сверхпроводимости.
Дальнейшие эксперименты подтвердили, что намагничивание циркониевого никеля демонстрирует аномалию, похожую на магнитный переход, что указывает на тесную связь между их открытиями и нетрадиционной сверхпроводимостью, возникающей из магнитного порядка, предполагаемого в других материалах. Они надеются, что их новая платформа для изучения нетрадиционной сверхпроводимости может вдохновить на новые прорывы в нашем понимании ее механизма, а также в практическом проектировании передовых материалов для следующего поколения сверхпроводящих устройств.
Континентальный «мега-обрыв» может объяснить великую тайну Большого каньона
Незадолго до того, как Земля погрузилась в свой самый сильный холодный период, суперконтинент Родиния распался. В результате этого образовалось одно из самых удивительных геологических образований всех времен. Геологи утверждают, что…
Жители Леванта 15 000 лет назад регулярно употребляли в пищу змей и ящериц
Примерно 15 000 лет назад охотники-собиратели в южном Леванте начали жить в более стационарных поселениях. Этот сдвиг ознаменовал собой серьезное изменение в повседневной жизни, предшествовавшее появлению земледелия. Новые исследования показывают,…
Самая большая из известных галактик имеет размер 1,7 миллиона световых лет
Вселенная способна на невероятные выходки, особенно когда дело касается масштабов. От гигантских черных дыр до массивных, похожих на листы стен галактик, наша реальность полна умопомрачительных гигантов. Но галактика под названием…
МО: за ночь над регионами России сбили 328 украинских БПЛА
Российские средства ПВО в течение ночи перехватили и уничтожили над регионами РФ, акваториями Азовского и Черного морей 328 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи…
Шуваев: в Белгородской области зафиксировали 132 атаки ВСУ за сутки
Вооруженные силы Украины за прошедшие сутки более 130 раз атаковали территорию Белгородской области. Об этом сообщил в "Максе" врио губернатора региона Александр Шуваев. "За минувшие сутки ВСУ 132 раза атаковали…
Ковальчук: за сутки над Брянской областью сбили 98 БПЛА
Над территорией Брянской области за сутки ликвидировали 98 украинских БПЛА. Об этом сообщил врио губернатора региона Егор Ковальчук. "За прошедшие сутки над территорией Брянской области подразделениями ПВО Министерства обороны РФ,…
Почему Украина – не «стальной дикобраз»
Киев может попытаться быть «стальным дикобразом» в моменте, но при игре вдолгую неизбежно лишится эт...
Один тип позитивных эмоций лучше других предсказывает удовлетворенность жизнью
Анализ данных двух лонгитюдных исследований, проведенных в Германии и Нидерландах, показал, что как ...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".