Прорыв в исследовании высокотемпературных сверхпроводников

Исследователи из Китая совместно с международными коллегами достигли нового этапа в изучении никелевых высокотемпературных сверхпроводников. Это открытие поможет ускорить развитие технологий сверхпроводимости.

Команда китайских учёных в сотрудничестве с международными исследовательскими группами добилась значительных успехов в исследовании никелевых высокотемпературных сверхпроводников. Как сообщает Китайская академия наук, исследователи использовали комплексные экспериментальные условия, созданные на базе национальной установки SECUF. На поликристаллических образцах, содержащих материал La₂PrNi₂O₇, впервые было зафиксировано два ключевых показателя высокотемпературной сверхпроводимости: нулевое сопротивление и полная антимагнитность.

Фотографии шестикубового высоконапорного экспериментального стенда и экспериментального стенда ядерного магнитного резонанса в условиях сильного магнитного поля, а также эволюция структуры под высоким давлением и сверхпроводящая фазовая диаграмма поликристаллического образца La₂PrNi₂O₇.

Эти результаты помогли развеять споры, касающиеся природы сверхпроводимости в никелевых материалах, и доказать её существование в массивных образцах. Исследование также выявило негативное влияние неупорядоченной микроструктуры на свойства материалов, что важно для их дальнейшей оптимизации.

Достижение имеет важное значение для фундаментальной науки и может способствовать разработке новых материалов для сверхпроводников, которые найдут своё применение в высокотехнологичных устройствах и энергетике. Ожидается, что данный прорыв продвинет исследования в области никелевых высокотемпературных сверхпроводников на новый уровень, открывая перспективы для их применения в различных отраслях.

Результаты исследования были опубликованы в престижном научном журнале Nature 2 октября 2024 года.

Напомним что традиционная сверхпроводимость была достигнута при очень низких температурах. Первые открытые сверхпроводники, такие как ртуть, демонстрировали сверхпроводимость при температуре около 4 К (-269 °C). Это открытие сделал голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес в 1911 году. Такие низкие температуры требуют использования жидкого гелия для их достижения. В то время как сверхпроводимость в никелатах(на основе никеля) таких как La₃Ni₂O₇ наблюдалась при температуре около 80-100 К(-193.15 до -173.15 °C) под воздействием высокого давления.