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.
Загадочная ось во Вселенной совпадает с осью нашей Солнечной системы
Как раз тогда, когда нам кажется, что мы начинаем познавать Вселенную, новая загадка выбивает это представление из космологии. Будь то люди XVII века, которые наконец-то поняли, что живут на скале,…
Причиной коллапса цивилизаций бронзового века назвали изменения орбиты Земли
Климатологами из Швеции удалось установить, что катастрофу бронзового века, случившуюся в XII веке до нашей эры, спровоцировали изменения в орбите Земли, сделавшие климат Леванта и Балкан более засушливым. Об этом…
Острова теряют биоразнообразие, которое делало их уникальными
Острова издавна служили естественными лабораториями для изучения эволюции и экологии, вдохновляя на создание основополагающих идей, начиная от теории эволюции Дарвина и заканчивая самой островной биогеографией. Новые исследования показывают, что многие…
МО: за ночь над регионами России сбили 133 украинских БПЛА
Российские средства ПВО перехватили и уничтожили за ночь над регионами РФ и акваторией Черного моря 133 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи в период…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ один человек погиб, 12 были ранены
ВСУ атаковали территорию Белгородской области порядка 90 раз за прошедшие сутки. В результате погиб мирный житель, еще 12 получили ранения, сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в "Максе". "За минувшие…
ВС России поразили предприятие «Смарт интеллиджент систем» в Киеве
Армия России поразила в Киеве предприятие "Смарт интеллиджент систем", производившее беспилотники, сообщили в Минобороны РФ. Предприятие осуществляло производство беспилотных летательных аппаратов различных модификаций и комплектующих к ним. В том числе…
Чувство родной земли помогает оставаться людьми в цифровую эпоху
Мы неизбежно дорастём до представления о том, что любая земля свята. Человеку земля нужна как союзни...
Человеческий мозг может хранить информации в 1000 раз больше, чем считалось
Человеческий мозг ежедневно выполняет триллионы вычислений, потребляя при этом примерно столько же э...
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)".