Физики впервые достигли сверхпроводимости при комнатной температуре

Ученые считают это прорывом в физике.

Группа ученых под руководством Эллиота Снайдера из Университета Рочестера (США) достигли нулевого сопротивления при 15 градусах по Цельсию. Это на 38 градусов выше, чем показатели предыдущего рекорда, установленного весной 2019-го.

Коротко об отчете о достижениях, опубликованном в журнале Nature, сообщает Science Alert.

"Из-за ограничений, накладываемых низкой температурой, материалы с такими удивительными свойствами почти не изменили мир, как многие могли бы себе представить. Однако наше открытие разрушит эти барьеры и откроет двери для многих возможных применений", - заявила физик Ранга Диас из Рочестерского университета.

Сверхпроводимость была впервые открыта в 1911 году, и с тех пор это явление и его применение стало целью многих физиков.

Сверхпроводимость состоит из двух основных свойств. Первое - нулевое сопротивление. Обычно электрический ток встречает определенный уровень сопротивления. Чем выше проводимость материала, тем меньше у него электрическое сопротивление, и ток может течь свободно.

Второе - это эффект Мейснера, при котором магнитные поля сверхпроводящего материала удаляются. Это заставляет силовые линии магнитного поля перемещаться вокруг материала. Если над сверхпроводящим материалом разместить небольшой постоянный магнит, сила отталкивания этих линий магнитного поля заставит его левитировать.

Потенциальные применения сверхпроводимости могут вызвать революционные изменения в нашем мире - от транспорта на магнитной подвеске до передачи данных и электрических сетей без потерь.

"Но есть большая проблема. Сверхпроводящие материалы обычно создаются и сохраняются только при чрезвычайно низких температурах, намного ниже тех, которые встречаются в природе. Хранить материалы при этих температурах сложно и дорого", - отмечается в сообщении.

Принципиально новый тип высокотемпературных сверхпроводников был открыт в середине 2010-х годов: оказалось, что при экстремально высоких давлениях - более 1 миллиона атмосфер - гидриды многих элементов остаются в сверхпроводящем состоянии до очень высоких температур. Так, несколько лет материалом с самой высокой критической температурой был сероводород состава H3S, а рекорд перехода принадлежал гидриду лантана LaH10.

В 2017-м и 2019-м годах физики уже заявляли о попытках металлизировать водород, однако температуры оставались экстремально низкими, а давление очень высоким.

Следующим шагом в исследовании будет попытка снизить высокое давление путем изменения химического состава образца. Физики считают, что если им удастся правильно приготовить смесь, то они получат сверхпроводник, работающий при комнатной температуре и давлении окружающей среды.