18.01.2024 21:45
Открытая российскими химиками закономерность ускорит создание сверхпроводников
В России химики смогли открыть некоторые новые сверхпроводники, которые работают при высоких температурах, и выяснили, что их сверхпроводящие свойства сильно зависят от количества электронов, которые попадают на каждый атом водорода в составе сверхпроводника.
Эту информацию сообщила пресс-служба "Сколтеха", которая является частью группы "ВЭБ.РФ". Профессор "Сколтеха" Артем Оганов заявил, что существует определенное оптимальное соотношение, при котором на каждый атом водорода приходится примерно треть электронов. Чем ближе к этому значению, тем лучше сверхпроводимость. Эту особенность они заметили некоторое время назад и теперь своей новой работой подтверждают данное правило, причем на сложной химической системе.
Российские химики уже несколько лет занимаются изучением высокотемпературных сверхпроводников, которые состоят из гидридов тяжелых металлов с большим количеством атомов водорода. В процессе исследования они обнаружили, что некоторые из этих веществ все еще обладают свойствами сверхпроводимости даже при очень низких температурах, около минус 23-30 градусов Цельсия, если при этом они подвергаются сжатию под сверхвысоким давлением.
Теперь химики в России начали исследовать, как примеси, добавляемые в материалы при их производстве, влияют на свойства сверхпроводимости гидридов различных металлов. В будущем, эти добавки могут повысить температуру, при которой материалы остаются сверхпроводящими, и снизить минимальное давление, необходимое для поддержания стабильности соединений водорода и металлов.
Исследователи из России, руководствуясь данной идеей, провели расчеты свойств соединений лантана, водорода и магния с использованием алгоритма USPEX, который разработал профессор Оганов. Эти расчеты позволили ученым обнаружить несколько форм данного соединения, обладающих сверхпроводящими свойствами. Особенно интересной формой оказалось LaMg3H28, которая начинает проводить электричество без потерь при охлаждении до минус 109 градусов Цельсия и при сжатии до 2 млн атмосфер.
Дальнейшее исследование физических характеристик и структуры этих материалов помогло ученым установить, что сверхпроводящие свойства подобных веществ сильно зависят от активности водорода в отношении отнимания электронов у лантана и магния, а также от количества этих частиц на каждый атом водорода.
Профессор Оганов и его коллеги надеются, что понимание этого сможет значительно ускорить поиски новых водородных сверхпроводников.
Источник и фото: https://nauka.tass.ru
Российские химики уже несколько лет занимаются изучением высокотемпературных сверхпроводников, которые состоят из гидридов тяжелых металлов с большим количеством атомов водорода. В процессе исследования они обнаружили, что некоторые из этих веществ все еще обладают свойствами сверхпроводимости даже при очень низких температурах, около минус 23-30 градусов Цельсия, если при этом они подвергаются сжатию под сверхвысоким давлением.
Теперь химики в России начали исследовать, как примеси, добавляемые в материалы при их производстве, влияют на свойства сверхпроводимости гидридов различных металлов. В будущем, эти добавки могут повысить температуру, при которой материалы остаются сверхпроводящими, и снизить минимальное давление, необходимое для поддержания стабильности соединений водорода и металлов.
Исследователи из России, руководствуясь данной идеей, провели расчеты свойств соединений лантана, водорода и магния с использованием алгоритма USPEX, который разработал профессор Оганов. Эти расчеты позволили ученым обнаружить несколько форм данного соединения, обладающих сверхпроводящими свойствами. Особенно интересной формой оказалось LaMg3H28, которая начинает проводить электричество без потерь при охлаждении до минус 109 градусов Цельсия и при сжатии до 2 млн атмосфер.
Дальнейшее исследование физических характеристик и структуры этих материалов помогло ученым установить, что сверхпроводящие свойства подобных веществ сильно зависят от активности водорода в отношении отнимания электронов у лантана и магния, а также от количества этих частиц на каждый атом водорода.
Профессор Оганов и его коллеги надеются, что понимание этого сможет значительно ускорить поиски новых водородных сверхпроводников.
Источник и фото: https://nauka.tass.ru
