Создан никелевый сверхпроводник, который работает при нормальном давлении

Группа китайских ученых из Южного университета науки и технологий (Southern University of Science and Technology) совершила значительный прорыв в области сверхпроводимости, создав материал на основе никеля, который демонстрирует свойства высокотемпературного сверхпроводника при температуре выше -233°C (40 K) и атмосферном давлении. Этот материал, двухслойный никелат (La₂.₈₅Pr₀.₁₅Ni₂O₇), был синтезирован в виде тонких пленок и исследован в рамках проекта, результаты которого опубликованы в журнале Nature.

Достижение сверхпроводимости при таких относительно высоких температурах является важным шагом вперед, так как традиционные теории сверхпроводимости, такие как предел Макмиллана, становятся менее применимыми при температурах выше -233°C.

Ученые давно ищут сверхпроводники, способные работать при комнатной температуре, что могло бы революционизировать множество технологий, включая магнито-левитационные поезда, термоядерные реакторы и тд. Использование таких материалов позволило бы значительно снизить энергопотери при передаче электроэнергии и упростить системы охлаждения, что привело бы к повышению эффективности и снижению затрат.

До этого открытия высокотемпературные сверхпроводники в основном создавались на основе соединений меди и железа, а никелатные сверхпроводники требовали экстремально высокого давления для своей работы.

Новый материал, полученный в результате трехлетних исследований, был выращен методом эпитаксии с контролируемым замещением редкоземельных металлов и точным регулированием содержания кислорода. Замена части лантана на празеодим в структуре никелата позволила достичь сверхпроводящего состояния при температуре около -228°C.

Это открытие не только расширяет возможности для создания новых сверхпроводников на основе никеля и других металлов, но и способствует углублению понимания механизмов сверхпроводимости.

Ученые предполагают, что их работа может стать основой для дальнейших исследований в этой области, что в конечном итоге приблизит науку к созданию сверхпроводников, работающих при комнатной температуре.