Ученые объяснили неудачи высокотемпературной сверхпроводимости

Физики растолковали, из-за чего высокотемпературные сверхпроводники выполняют электрический ток хуже, чем предвещает теория. Статья ученых показалась в издании Nature Physics. Ее краткое содержание приведено в пресс-релизе университета Флориды.

Ученые объяснили неудачи высокотемпературной сверхпроводимости

Фрагмент высокотемпературного сверхпроводника BSCCO-2223.
Фото пользователя James Slezak с сайта wikipedia.org

Сверхпроводимостью именуют состояние, в которое переходят кое-какие материалы при низких температурах, и которое характеризуется нулевым электрическим сопротивлением. Это указывает, что токи в сверхпроводниках смогут протекать неограниченно продолжительное время. У сверхпроводников имеется один большой недочёт, что мешает их широкому внедрению в практику, – их особенности проявляются лишь при экстремально низких температурах, только мало превосходящих температуру полного нуля (ноль кельвинов, либо минус 273,15 градусов Цельсия).

Но физикам удалось отыскать кое-какие вещества, у которых сверхпроводящие особенности проявляются при более «приемлемых» температурах (к примеру, диборид магния переходит в сверхпроводящее состояние при 40 кельвинах). Такие вещества именуют высокотемпературными сверхпроводниками. Если сравнивать с «простыми» высокотемпературные сверхпроводники поддерживают ток намного хуже.

Теория предполагала, что обстоятельством несовершенства высокотемпературных проводников есть их ядерная структура. Последовательности атомов в кристаллической решетке высокотемпературных сверхпроводников «выровнены» неидеально, и электрический ток затухает на образующихся «стыках» (поверхность, по обе стороны от которой кристаллические решетки имеют различную пространственную ориентацию, именуют границей зерна).

Авторы новой работы при помощи созданной ими математической модели смогли в подробностях растолковать, из-за чего эффект границы зерна оказывает столь сильное влияние на свойство материала проводить ток. Исследователи не предлагают метода преодолеть данный эффект, но выделяют, что их работа окажет помощь лучше растолковать результаты опытов с высокотемпературными сверхпроводниками.

Сравнительно не так давно второй коллектив физиков представил теоретические обоснования того, что графан – новый материал, полученный из графена в 2009 году, – может переходить в сверхпроводящее состояние при высоких температурах – около 90 кельвинов.

Ссылки по теме

  • Physicists explain why superconductors fail to produce super currents – пресс-релиз университета Флориды, 27.06.2010

А.И. Соколов про сверхпроводимость


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: