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.
Окаменелость из Бразилии проливает свет на происхождение динозавров и крокодилов
Задолго до того, как динозавры стали господствовать на континентах и появились современные крокодилы, их предки уже переживали решающий этап в своей эволюционной истории. Именно в этом древнем мире, вскоре после…
Ученые наконец-то объяснили происхождение странных лестниц на склонах холмов
В многих частях мира крутые травянистые склоны испещрены узкими, ровными ступенями, известными как террасы. Они озадачивают наблюдателей уже более века. Каждая ступенька имеет плоскую поверхность и наклонный подступенок, расположенные длинными…
Биологи выяснили, какие мутации в нейронах связаны с чрезмерным потоотделением
Молекулярным биологам удалось обнаружить, что избыточное потоотделение появляется у некоторых людей при наличии мутаций в натриевых ионных каналах в их нейронах, ответственных за управление функционалом потовых желез. Открытие поможет быстро…
МО: за ночь над Россией сбили 140 украинских БПЛА
Российские средства ПВО в течение ночи перехватили и уничтожили над регионами РФ, акваториями Азовского и Черного морей 140 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение ночи в…
ВС России ударили по предприятиям ВПК и логистическим центрам в Киеве и области
ВС РФ нанесли массированный удар по предприятиям ВПК и логистическим центрам в Киеве и Киевской области, по объектам инфраструктуры порта Южный. Об этом сообщили в Минобороны России Цели поразили высокоточным…
Шуваев: в Белгородской области за сутки при атаках ВСУ погибли два человека
Вооруженные силы Украины атаковали территорию Белгородской области 96 раз за минувшие сутки. В результате атак два человека погибли в Белгородском и Грайворонском округах, девять человек, в том числе ребенок, получили…
Подготовку к возможному нападению на Сербию возглавит немец
Евросоюз назначил нового спецпредставителя в Косово: начиная с сентября им станет Дирк Шубель. Прежд...
Городские голуби живут бок о бок с людьми уже 3500 лет
Новое исследование показало, что жители Кипра разводили и кормили голубей около 3500 лет назад. Они ...
Парадокс нашего времени, молодым человеком могут считать лет до 40, при этом кризис среднего возраста может наступить в 30.
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)".