Открыто новое семейство сверхпроводников

Джон Тсе (John Tse) из канадского университета Саскачевана (University of Saskatchewan) и его коллеги из германского института химии Макса-Планка (Max-Planck-Institut für Chemie) впервые показали в эксперименте, что сверхпроводимость можно наблюдать в молекулярных гидридах.

Джон Тсе намерен изучить при помощи синхротронного излучения структуру различных гидридов, находящихся под высоким давлением, а также поработать над применением гидридов в качестве систем хранения водорода (фото University of Saskatchewan). 

 

Физики давно предполагают, что водород может становиться сверхпроводником, однако, для этого его нужно сжать и перевести в очень плотную твёрдую форму. Необходимое для такого превращения давление равно 400 гигапаскалям, что пока находится за пределами возможностей лабораторий.Однако учёные нашли способ обойти это ограничение. Экспериментаторы из Германии и Канады проверили на практике предположение, высказанное ранее Нейлом Эшкрофтом (Neil Ashcroft) из университета Корнелла (Cornell University): нужно сжимать не чистый водород, а богатые этим элементом гидриды.

Тсе и его коллеги сжали силан (в обычном состоянии — изолятор) до давления в 50 гигапаскалей и он превратился в металл, то есть — проводник. При дальнейшем сжатии и охлаждении силан стал сверхпроводником. Температура перехода в сверхпроводящее состояние была равна 17 кельвинам при давлении 96-120 гигапаскалей, что намного меньше, чем для чистого водорода.

Учёные говорят, что в металлической фазе силан имеет “тесноупакованную” гексагональную решётку с высокой плотностью атомарного водорода. Таким образом, эксперимент поддерживает идею моделирования металлического водорода в богатых этим элементом сплавах, пишут авторы опытов в своей статье в Science.

Данное открытие поможет физикам в разработке новых соединений и составов, претендующих на роль промышленных сверхпроводников (сам Тсе намерен изучить в этом плане и другие гидриды), возможно, работающих при ещё более высоких температурах.