«ПЕРВЫЙ СРЕДИ РАВНЫХ...»
Нормативные документы
Противодействие коррупции
Поступающим
Студентам
Выпускникам
Проект 5-100
Аккредитация специалистов

Надежда века железа

Надежда века железа

Явление сверхпроводимости – резкое снижение вплоть до обнуления удельного сопротивления материала при его охлаждении. Температуру перехода в сверхпроводящее состояние называют критической температурой (Tc).

Не так давно исполнилось 20 лет с того самого момента, когда были впервые опубликованы статьи Georg Bednorz и Alex Müller, и Paul Chu и его коллег (1986-1987 года), в которых сообщалось об открытии новых и до того времени неисследованных соединений – слоистых купратов. Причём в этих работах была достигнута рекордная критическая температура для сверхпроводников того времени – 35К. Именно этим соединениям суждено было на десятилетие вперёд задать гонку за заветными градусами Кельвина и поселить в сердцах фантастов и учёных надежду на скорое построение электрических сетей нового поколения, в которых эта самая энергия передавалась бы без потерь. Вскоре были опубликованы и другие работы по тематике высокотемпературной сверхпроводимости, и заветное значение Tc остановилось в районе 130К. И казалось, что стоит ещё чуть-чуть постараться и можно создать материал, который будет проводить с очень и очень малыми потерями электричество уже при комнатной температуре. Однако жизнь и природа оказалась более сложными и менее изученными, чем это представлялось первопроходцам ВТСП.

Автор статьи обращает своё внимание и внимание читателей на то, что в мире существуют не только перовскито-подобные оксидные ВТСП, но и огромное разнообразие сверхпроводников построенных по аналогичному принципу. То есть: во-первых, слоистость, во-вторых, наличие слоя РЗЭ2О3, который является «хранилищем» заряда, и, в-третьих, квазидвумерность. В немедных материалах обычно используется железо, которое, правда, окружено не атомами кислорода, а атомами элементов подгруппы азота (например, мышьяк и фосфор), так что получается некоторый «аналог» слоёв CuO в перовскитных ВТСП. На рисунке 1 представлена структура подобного рода материалов. А критическая температура для таких материалов находится в пределах 40-60К, что фактически близко к температуре жидкого азота (77К).

Следует отметить, что для данных материалов можно создать и свою теорию сверхпроводимости, несколько изменив ныне существующие. Если с теорией низкотемпературной сверхпроводимости учёным со всего мира ясна и хотя бы интуитивно понятна (электрон-фонноное взаимодействие и т.д.), то с ВТСП существует много «парадоксов» и неувязок, которые мы сегодня не можем внятно истолковать и понять. Ведь теории сверхпроводимости на сегодняшний день, как пиджак или костюм, можно пристроить, приладить – «ужать» или «расширить» – практически к любому сверхпроводниковому материалу.

Может быть, современной научной общественности стоит по глубже изучить этот вопрос и вынести окончательный вердикт ВТСП, ведь до сих пор ведутся работы, авторы которых поднимают и поднимают критическую температуру всё выше вверх, по 3, 4, 5К в год, но поднимают (по состоянию на февраль 2008 года максимальное значение Tc составило 185К). Может быть, в модели БШК стоить выбрать другие фермионы, «покапаться» в арсенале частиц?! В любом случае, эта проблема требует на сегодняшний день решения, и чем скорее оно будет найдено, тем проще будет как экспериментаторам, так и теоретикам.

Источник: Статья "Prospecting for an iron age", Nature Vol 453


11.07.2008

Нанометр


Привязка к разделам:  Биотехнологии

Назад