Получен первый сверхпроводник в условиях комнатной температуры

Группа учёных из Университета Рочестера экспериментально доказала существование эффекта сверхпроводимости при температуре 15 °C. Это первый раз, когда сверхпроводимость была зафиксирована при положительных и даже более-менее комфортных температурах окружающей среды. До практической реализации открытия ещё далеко, но надежда появилась.

Алмазная наковальня для создания огромных давлений (между гранями)

Главным препятствием для перевода комнатной сверхпроводимости в плоскость практики остаётся необходимость поддерживать огромные давления на искомый материал. В случае рочестерского эксперимента соединение подвергалось давлению в диапазоне от 1,4 до 2,8 миллиона атмосфер. Наиболее высокая температура, при которой наблюдалась сверхпроводимость, была при давлении 2,67 млн атмосфер. В иных случаях она понижалась вплоть до -5 °C.

Пусть вас не пугают давления, которые на нашей планете в естественных условиях можно зафиксировать только ближе к ядру Земли. Алмазы ведь тоже не просто так появляются. Но родившись в адских условиях в недрах планеты они остаются стабильными блестяшками неисчислимые годы. Учёные надеются, что сверхпроводимые материалы можно будет выращивать подобно производству искусственных алмазов, когда после снятия высокого давления они остаются стабильными в обычных условиях.

Пара слов о веществе, которое продемонстрировало «комнатную» сверхпроводимость. Это соединение из трёх элементов: водорода, серы и углерода. Основой для сверхпроводимости является водород, который при огромных температурах и давлении превращается в металлический водород и приобретает сначала свойства проводника, а потом сверхпроводника. Но водород берётся не в чистом виде, в виде соединения с серой — это сероводород (H2S).

Лет пять назад было сделано открытие, которое обнаружило свойство сероводорода превращаться в сверхпроводник при относительно высоких температурах (и при гигантских давлениях). Подбор третьей составляющей заставил остановиться на углероде, но не в чистом виде, а в виде метана (CH4). Сдавливание сероводорода и метана алмазной наковальней привело к тому, что получилось кристаллическое вещество, усиленное кристаллической решёткой углерода с атомами водорода внутри. И такое вещество оставалось сверхпроводимым при температуре 15 °C.

Суть эксперимента. Изображение Michael Osadciw

Сделанное открытие учёные сравнивают с замеченной верхушкой айсберга. В целом оно огромно и многообещающе и может принести ещё много неожиданного и интересного. Но предстоит ещё много работы. К счастью, направление для движения вперёд теперь стало хорошо понятно.