Необычный сверхпроводник устанавливает рекорд в своем классе

Команда из Национального института стандартов и технологии и университета Мэриленда (NIST) обнаружила сверхпроводник на основе железа, который работает на самой высокой температуре для материала в своем классе.

Открытие сверхпроводника на основе железа ценится за его простоту, технологичность и другие свойства, полезные во многих практических применениях.

Сверхпроводники на основе железа, которые были обнаружены только около четырех лет назад, являются горячей темой исследования, в частности, потому, что они могут быть более удачны в коммерческих приложениях, чем сверхпроводники на основе меди, которые труднее сделать и которые часто являются хрупкими. Из четырех классов сверхпроводников на основе железа, класс 1:02:02 назван так потому, что их кристаллы построены вокруг «ядра» из одного атома кальция, двух железа и двух мышьяка, он особенно перспективен, так как свойства этих сверхпроводников могут быть индивидуально изменены заменой другими атомами из основных элементов.

Магниты с малыми сверхпроводниками уже нашли применение в больничных МРТ, но менее дорогой аппарат МРТ и другие устройства, такие как сверхпроводящие кабели для передачи энергии без сопротивления на большие расстояния, становится ближе к реальности благодаря выводу на рынок большего количества образцов сверхпроводников.

Работая в NIST Центре нейтронных исследований (NCNR) и Университете штата Мэриленд, ученые обнаружили, что определенный тип 1:02:02 сверхпроводника обладает некоторыми неожиданными свойствами. Пожалуй, наиболее значимые из них для производителей является то, что температурный порог сверхпроводимости составляет 47 градусов Кельвина, самый высокий порог 1:02:02 класса, чей предыдущий рекорд был 38K.

Кристалл имеет очень любопытное свойство: он может проявлять сверхпроводимость при этой температуре, когда меньший атом заменен оригинальным кальцием в некоторых узлах кристалла, а когда эта замена происходит, общий кристалл уменьшается примерно на 10 процентов, приводя к резкому изменению размера.

Это почти тоже самое, если бы вы отрезали несколько сантиметров от ножек стула ближе к сидению”,- говорит Джефф Линн (Jeff Lynn), сотрудник NCNR.”Кристалл просто разрушается. Изменения хорошо видны благодаря нейтронному сканированию”.

Этот эффект, вероятно, производители хотели бы избежать. Но в исследовании группы Линн говорится, что они определили как сделать замену, чтобы избежать сворачиваемости. “Это понимание должно позволить производителям использовать сверхпроводник в электронных устройствах”,-говорит он.

© 2012 Мир Инноваций

Похожие новости

Ответить

Фотогалерея

Войти