Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Химики из России нашли "остров сверхпроводимости" в таблице Менделеева

© Fotolia / Shawn HempelУченый работает с периодической системой химических элементов Д. И. МенделееваУченый работает с периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева

МОСКВА, 10 апр – РИА Новости. Изучение новых сверхпроводников, чье существование было предсказано при помощи компьютера, помогло ученым из "Сколтеха" найти связь между сверхпроводимостью и положением элементов в таблице Менделеева. Их выводы были опубликованы в Journal of Physical Chemistry Letters.

Добыча серы из кратера вулкана Иджен, Индонезия
Японские физики улучшили российский "тухлый" сверхпроводникФизики из Японии пришли к выводу, что дисульфид пентаводорода - соединение двух атомов серы и пяти атомов водорода – может обладать сверхпроводящими свойствами при почти комнатных температурах.
"Сама идея связи сверхпроводимости с таблицей Менделеева принадлежит Дмитрию Семенку, студенту моей сколтеховской лаборатории. Найденный им принцип настолько простой, что удивительно, что никто не заметил его раньше", ‒ рассказывает Артем Оганов, известный российский химик из Сколковского института науки и технологий.

За последние годы физики открыли или создали несколько видов сверхпроводников, способных работать при очень высоких температурах, которая в самых лучших случаях достигает всего минус 70 градусов Цельсия, что уже почти достижимо в природных условиях. К примеру, такие свойства были открыты три года назад  российскими и немецкими химиками у обычного сероводорода, сжатого до миллиона атмосфер.

Их появление потребовало нового объяснения того, как таким структурам удается проводить ток без видимых потерь, несмотря на то, что они "нарушают" основы первой теории сверхпроводимости, сформулированной еще в конце 50 годов.

Оганов и его коллеги уже достаточно долгое время изучают свойства новых сверхпроводников, используя алгоритм USPEX, созданный российским химиком для просчета того, как ведут себя различные кристаллы и другие структуры из множества атомов при экстремальных давлениях, температурах и в прочих условиях.

Установка Луч в Российском федеральном ядерном центреЭлемент экспериментальной установки в Институте ядерной физики в Гейдельберге
Физики нашли квантовые эффекты в российских "тухлых" сверхпроводникахНеобычные "жидкие" сверхпроводники на базе сероводорода, открытые российскими физиками в 2015 году, сохраняют сверхпроводящие свойства при рекордно высоких температурах благодаря квантовым эффектам, влияющим на положение атомов водорода в кристаллической решетке.

Изучая сверхпроводящие свойства различных сверхпроводящих соединений сверхтяжелых элементов, чье существование было предсказано USPEX, российские химики заметили необычную закономерность.

Оказалось, что высокотемпературная сверхпроводимость характерна для веществ, в состав которых входят атомы тяжелых металлов со строго заданной структурой электронных подоболочек. Под этим словом ученые понимают своеобразный квантовый "этаж", на котором живет большая группа электронов со схожим уровнем энергии.

Атомы с частично заполненными подоболочками, такие как уран, актиний, скандий, иттрий и прочие элементы из второй и третьей группы таблицы Менделеева, как выяснила команда Оганова, очень сильно реагируют на то, как расположены их соседи. В некоторых условиях это создает благоприятные условия для того, чтобы их электроны начинали вести себя как волны и объединялись в сверхпроводящие Куперовские пары.

Емкости с жидким азотом, где ученые проверяют сверхпроводящие магниты NICA
Ученые случайно открыли способ создания "комнатного" сверхпроводникаФизики из США случайно нашли способ создания сверхпроводников, работающих при температуре примерно в минус 50 градусов Цельсия, изучая свойства так называемой "пурпурной бронзы".

Руководствуясь этой идеей, ученые просчитали сверхпроводящие свойства соединения актиния и 16 атомов водорода. Как показали этим расчеты, подобное вещество будет оставаться сверхпроводником даже при типично зимних температурах воздуха, около 22 градусов Цельсия ниже нуля, при условии, если его при этом будут сжимать до давлений, близких к полутора миллионам атмосфер.

Еще более интересными свойствами будут обладать соединения водорода с иттрием и лантаном. Они будут оставаться сверхпроводниками при положительных и даже комнатных температурах, что открывает дорогу для создания реальной "электропроводки будущего", если удастся избавиться от необходимости сжимать их до давлений, эквивалентных тому, которое царит в центре Земли.

Оценить 53
Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала