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:

Дифузное покрытие для теплиц 06.06.2026

В тепличном овощеводстве и ягодоводстве управление светом играет ключевую роль в повышении урожайности и качества продукции. Растения особенно активно используют красную и синюю части спектра для фотосинтеза, в то время как зеленый свет в значительной степени отражается. Французская компания Ondex разработала инновационное решение, которое позволяет эффективнее использовать доступный солнечный свет без дополнительных затрат на досветку. Французский производитель Ondex вывел на рынок диффузное тепличное покрытие OptiRed DIFFU100. Этот материал смещает часть зеленого спектра в красный, усиливая фотосинтетическую активность растений. В 2026 году начались масштабные производственные испытания покрытия в юго-западной Франции на экспериментальной станции Invenio-FL. Исследования проводятся на ремонтантной землянике, выращиваемой на гидропонике с марта по июль, и на перце, посаженном в почву с середины мая по октябрь. По замыслу разработчиков, увеличение доли красного света должно спосо ...>>

Планшет Acer A210 Eye-Care 06.06.2026

Компания Acer о выпустила новый планшет A210 Eye-Care - простое и практичное устройство начального уровня по привлекательной цене. Новый 8-дюймовый планшет Acer A210 Eye-Care оснащен IPS LCD-дисплеем с разрешением 1280x800 пикселей. Благодаря компактным размерам 120x204x7,8 мм устройство удобно лежит в руке и легко помещается в сумку. Тонкий корпус толщиной всего 7,8 мм делает его идеальным спутником для чтения электронных книг, просмотра веб-страниц, онлайн-обучения и потребления видеоконтента. Технология Eye-Care специально направлена на снижение нагрузки на глаза при длительном использовании. Планшет работает под управлением операционной системы Android 14 "из коробки" - это редкость для устройств такого ценового сегмента. Acer предлагает две основные конфигурации: 4 ГБ оперативной памяти с 64 ГБ встроенного хранилища и 6 ГБ ОЗУ с 128 ГБ памяти. Пользователи могут дополнительно расширить объем памяти с помощью карты microSD, что позволяет комфортно хранить приложения, фотограф ...>>

Умная капсула GISMO: миниатюрный анализ здоровья кишечника изнутри 05.06.2026

Медицина активно ищет способы сделать диагностику заболеваний желудочно-кишечного тракта менее инвазивной, комфортной и информативной. Триллионы бактерий, населяющих наш кишечник, производят множество веществ, которые могут сигнализировать о воспалениях, нарушениях микробиоты и даже ранних стадиях серьезных заболеваний задолго до появления симптомов. Именно поэтому ученые из Бельгии и Нидерландов разработали революционную технологию - крошечную умную капсулу, способную "путешествовать" по пищеварительной системе и собирать ценные химические данные в реальном времени. Капсула GISMO (Gastrointestinal Smart Module), созданная специалистами imec и OnePlanet Research Center, по размеру сравнима с конфетой Tic Tac. Пациенту достаточно проглотить ее, после чего устройство начинает каждые 20 секунд анализировать химическую среду кишечника, в частности окислительно-восстановительный потенциал (redox balance), уровень pH и температуру. Собранные данные передаются на небольшой приемник, которы ...>>

Робот-уборщик томатов черри 05.06.2026

В условиях острого дефицита рабочей силы в сельском хозяйстве многих стран, особенно в Японии с ее стареющим населением, автоматизация сбора урожая становится одним из главных направлений развития агротехнологий. Роботы, способные бережно и точно собирать деликатные культуры, помогают фермерам снижать трудозатраты и поддерживать стабильное производство. Ярким примером такого прогресса стала разработка японской компании Tokuiten Inc. Японская агротехнологическая компания Tokuiten Inc. сообщила, что ее робот для сбора томатов черри с всасывающим механизмом успешно завершил пилотную фазу. С 25 мая 2026 года машина работает в штатном режиме на органической ферме (сертифицированной по стандарту JAS) площадью 2000 м2 в городе Чита префектуры Аити. Это один из первых случаев в Японии, когда робот для уборки овощных культур используется в повседневном коммерческом производстве. В апреле 2026 года один робот обеспечивал сбор до 31 кг томатов черри в сутки. По результатам внутренних провер ...>>

Экологичный способ добычи лития без кислот и высоких температур 04.06.2026

Растущий спрос на литий, необходимый для производства аккумуляторов электромобилей и систем хранения энергии, ставит перед человечеством серьезные экологические и экономические вызовы. Традиционные методы добычи этого металла часто сопровождаются высоким потреблением воды, значительными выбросами углекислого газа и образованием вредных отходов. Однако ученые из Массачусетского технологического института (MIT) предложили инновационный подход, который может кардинально изменить ситуацию, сделав добычу лития из твердых пород более чистой, дешевой и устойчивой. Новый процесс, подробно описанный в исследовании, опубликованном в журнале Science в мае 2026 года, позволяет химически разделять минерал сподумен на литий, алюминий и кремний без использования кислот и высокотемпературного обжига. В отличие от традиционных технологий, этот низкотемпературный метод основан на применении фторида аммония, который безопасно растворяет силикатную матрицу породы, высвобождая ценные компоненты. Йет- ...>>

Случайная новость из Архива Язык и цветовое зрение 04.02.2005 В некоторых языках не различают голубой и зеленый цвета, для них существует одно-единственное название. Исследования физиологов из США показали, что сильное ультрафиолетовое освещение может повредить в сетчатке глаза те колбочки, которые реагируют на синий цвет. В результате человек перестает отличать голубое от зеленого. У народов, живущих в тропиках, где ультрафиолетовое излучение Солнца сильнее, чем в более высоких широтах, единое название для голубого и зеленого встречается чаще. В валлийском языке, на котором говорят в Уэльсе (Великобритания), нет названий для таких цветов, как голубой, серый или коричневый. В языке дани (народ, живущий в Индонезии) имеются только два обозначения цветов - черный и белый, точнее, все светлые цвета называются "мола", а все темные - "мили". Но физиологическая основа этих языковых особенностей пока не известна.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026