Сверхпроводник без ограничений

10.03.2023

Ученые разработали материал, проявляющий сверхпроводящие свойства при нормальной температуре и относительно низком давлении.

Инженеры из Университета Рочестера представили новый материал - легированный азотом гидрид лютеции. Он проявляет сверхпроводящие свойства при температуре 20,5 °C и давлении 10 Кбар. Разработка открывает широкий спектр для практического применения таких материалов: от сокращения потерь на электростанциях до маглев и эффективной электроники.

В большинстве случаев для возникновения сверхпроводимости - свойства, при котором материал обладает нулевым сопротивлением, - нужны температуры, близкие к абсолютному нулю и экстремально высокое давление. Исследователи уже использовали гидриды, созданные путем сочетания редкоземельных металлов с водородом, как высокотемпературные сверхпроводники. Но для их работы также требуется давление в несколько Мбар, что затрудняет практическое применение материалов.

Редкоземельные гидриды образуют каркасные структуры, в которых ионы редкоземельных металлов действуют как доноры-носители, обеспечивая достаточное количество электронов, усиливающих диссоциацию молекул водорода. Азот и углерод помогают стабилизировать материалы, объясняют ученые. В своем исследовании они использовали в качестве основы Лютеций.

Исследователи создали газовую смесь из 99% водорода и 1% азота и поместили ее в реакционную камеру с чистым образцом лютеции. В результате реакции, продолжавшейся в течение нескольких дней при температуре 200 С, исследователи получили порошок синеватого света. После этого материал сжали в ячейке с алмазной наковальней.

По мере изменения давления исследователи обнаружили два возможных состояния материала: от сверхпроводящего "розового" при относительно небольшом давлении до алого не сверхпроводящего металлического состояния. При этом эксперименты показали, что для индукции сверхпроводимости при нормальной температуре было достаточно давления в 10 Кбар.

Хотя такое давление существенно больше атмосферного, технологии, применяемые, например, в производстве микросхем, используют и более высокое давление. Это открывает возможности для практического применения сверхпроводников в разных областях.

<< Назад: Часовой пояс для Луны 10.03.2023

>> Вперед: Луна постепенно увеличивает продолжительность дня на Земле 09.03.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Картофель фри и риск диабета 11.09.2026

Картофель давно стал одним из наиболее распространенных продуктов питания в мире, однако отношение к нему со стороны специалистов по питанию остается неоднозначным. Сам овощ содержит полезные питательные вещества, но его воздействие на организм во многом определяется тем, что происходит с ним во время приготовления. Новое крупное исследование Гарвардской школы общественного здоровья им. Т.Х. Чана показывает, что особенно заметную роль в этом вопросе может играть способ термической обработки. Картофель занимает важное место и в рационе жителей США: в среднем один американец съедает около 22 килограммов этого овоща в год. Исследователи решили выяснить, одинаково ли различные блюда из картофеля связаны с риском развития заболеваний. Результаты работы были опубликованы в научном журнале BMJ и показали существенную разницу между привычными способами приготовления одного и того же продукта. Наиболее неблагоприятный результат специалисты обнаружили для картофеля фри. У людей, которые уп ...>>

Барабанная дождевальная машина eco ProRain 11.09.2026

Орошение сельскохозяйственных угодий требует не только достаточной производительности техники, но и точного контроля расхода воды. При этом для многих хозяйств важны простота обслуживания, надежность оборудования и разумная стоимость. Компания Bauer представила новую барабанную дождевальную машину eco ProRain, в которой эти требования сочетаются с современными электронными средствами управления поливом. Новая модель стала дополнением существующей линейки дождевальной техники Bauer. При ее разработке специалисты ориентировались прежде всего на практические потребности пользователей, учитывая полученные от них отзывы. В результате производитель сделал акцент на удобстве эксплуатации и долговечности конструкции, стремясь сохранить при этом доступную цену и не отказываться от автоматизированных функций управления. eco ProRain предлагается в трех базовых исполнениях - F30, F40 и F50. Для каждой из них предусмотрено по 30 вариантов комплектации, различающихся диаметром используемой тру ...>>

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива Экосистема 802.11ac анонсирована 07.03.2012 Увеличение количества мобильных устройств с сетевым подключением и рост популярности мультимедийных приложений вызывают потребность в переходе к сетям Wi-Fi с расширенной пропускной способностью. Этому решила поспособствовать компания Qualcomm Atheros, анонсировавшая запуск экосистемы 802.11ac Wi-Fi. Портфолио продуктов Qualcomm с поддержкой 802.11ac нацелено на мобильные, домашние и офисные сети, смартфоны, планшеты, настольные ПК, ноутбуки, телевизоры, маршрутизаторы, шлюзы и точки доступа. По замыслу Qualcomm, доступность всеобъемлющего набора решений должно способствовать скорейшему внедрению стандарта 802.11ac, описывающего сети Wi-Fi с гигабитной скоростью передачи. Ключевым элементом экосистемы является чип WCN3680, реализующий функциональность 1x1 802.11ac Wi-Fi, Bluetooth и FM. Он дополняет 28-нанометровые процессоры семейства Snapdragon и будет использоваться совместно с процессорами Snapdragon S4 MSM8960 с двумя ядрами Krait и S4 APQ8064 с четырьмя ядрами Krait. Областью применения WCN3680 названы мобильные устройства, такие, как планшеты и смартфоны, так что он объединяет большую пропускную способность с малым энергопотреблением. Он рассчитан на скорости до 433 Мбит/с и на уровне выводов совместим с чипом Qualcomm Atheros WCN3660, поддерживающим 802.11n, что должно облегчить разработчикам и производителям миграцию на 802.11ac. Для компьютеров, помимо WCN3680, предназначены решения с поддержкой двух (QCA9862) и трех (QCA9860) потоков передачи, что позволяет получить скорость до 1,3 Гбит/с. Они найдут применение в планшетах и ноутбуках. Изделия QCA9860 и QCA9862 также ориентированы на применение в устройствах бытовой электроники, включая телевизоры и игровые консоли. Они соответствуют спецификациям 802.11ac/a/b/g/n и Bluetooth 4.0/LE. Предусмотрена как автономная работа, так и работа в паре с процессорами Qualcomm и другими процессорами. На использование в домашнем сетевом оборудовании рассчитаны модели QCA9880 3x3 и QCA9882 2x2, а корпоративное оборудование предполагается строить на моделях QCA9890 3x3 и QCA9892 2x2. Поставки ознакомительных образцов всех перечисленных микросхем Qualcomm Atheros обещает начать во втором квартале 2012 г.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026