Японські вчені виявили новий надпровідник з ознаками некласичної надпровідності

Вчені з Токійського столичного університету відкрили новий надпровідний матеріал, поєднавши залізо, нікель і цирконій для створення нових з'єднань цирконідів перехідних металів, повідомляє 24 Канал з посиланням на Eurekalert.

Хоча окремо цирконіди заліза і нікелю не проявляють надпровідних властивостей, створені дослідниками сполуки демонструють фазову діаграму куполоподібної форми, яка є характерною для некласичної надпровідності, що робить ці матеріали перспективними для подальших досліджень.

Нові сполуки проявляють властивості надпровідності / Фото Tokyo Metropolitan University

Проблема надпровідності

Традиційна теорія надпровідності Бардіна-Купера-Шріффера (BCS) поки що не дозволяє створити високотемпературні надпровідники, здатні працювати при кімнатній температурі. Наразі пошуки спрямовані на створення матеріалів, що можуть працювати хоча б при температурах рідкого азоту (-196 ℃), що вже стало б значним проривом у науці.

Некласична надпровідність розглядається як один зі шляхів досягнення цієї мети. Наприклад, відкриті у 2008 році залізовмісні надпровідники продемонстрували багатообіцяючі результати.

Вчені все частіше схиляються до думки, що високотемпературна надпровідність виникає за механізмом, який відрізняється від традиційної BCS-теорії. Наявність магнітного впорядкування у таких сполуках свідчить про їхній потенціал у сфері некласичної надпровідності.

Нові можливості для науки

Японські науковці досягли значного успіху у цьому напрямі. Вперше було доведено, що полікристалічний сплав заліза, нікелю та цирконію проявляє надпровідні властивості.

Використовуючи метод дугового плавлення, дослідники комбінували ці елементи у різних пропорціях, отримуючи сплав із кристалічною структурою, характерною для тетрагональних цирконідів перехідних металів – перспективного класу надпровідних матеріалів. Розміри кристалічної решітки змінювалися залежно від співвідношення компонентів, що посилювало або послаблювало надпровідні властивості.

Цікаво, що відкриття зроблене в рамках студентської роботи в Токійському столичному університеті, але воно вже стимулює глобальну наукову спільноту до нового розуміння механізмів некласичної надпровідності та розробки передових матеріалів для наступного покоління надпровідних пристроїв.