Новый высокотемпературный сверхпроводник разработан отечественными исследователями

Гидриды иттрия являются одними из трёх наиболее высокотемпературных сверхпроводников, открытых на сегодняшний день. В этом ТОП-3 гидриды иттрия уступают веществу с неизвестным составом в системе S-C-H со сверхпроводимостью при температуре 288 K (+15 градусов Цельсия) и гидриду лантана LaH10 с температурой сверхпроводимости до 259 K. Таким образом, гидриды иттрия YH6 и YH9 с максимальной температурой сверхпроводимости – 224 K и 243 К занимают третье место в этом списке.

Обладание YH6 сверхпроводимостью впервые предположили китайские учёные в 2015г. Вещества YH6 достигают своих максимальных значений температуры сверхпроводимости при очень высоких давлениях – 2,7 млн атмосфер для S-C-H и примерно 1,4-1,7 млн атмосфер для LaH10 и YH6. Это условие существенно осложняет производство сверхпроводников в промышленных масштабах.

Однако российские учёные, изучая свойства сверхпроводников, поставили перед собой амбициозную цель -  добиться комнатой сверхпроводимости при более низких давлениях. До 2015 г. об этом не могло быть и речи. Пять лет назад рекордом высокотемпературной сверхпроводимости была температура 138 K (166 K под давлением), но сегодня комнатная сверхпроводимость уже реализована. Дело за снижением требований к давлению.

Наиболее высокотемпературные сверхпроводники изначально существовали только в теории и лишь позже были сознаны и исследованы. Такова стандартная практика при работе с новыми материалами: сначала химики делают предположения относительно изучаемого вещества, а затем проверяют свои теории экспериментально на полученном образце.

Российские учёные в своей работе придерживаются следующего плана: сперва просматривать множество различных веществ на компьютере, что позволяет развить хорошую скорость; затем, после предварительного скрининга, проводить более тщательные расчёты. За 12 месяцев таким образом учёным удаётся просмотреть 50-100 веществ, наиболее интересные из которых затем изучаются экспериментально в течение 1-2 лет.

Как правило, в теории можно предсказать критические температуры сверхпроводимости с погрешностью примерно 10-15% а также критические магнитные поля с сопоставимой точностью. Но в работе с YH6 теория и эксперимент не согласуются. Так, экспериментальное критическое магнитное поле оказывается в 2-2,5 раза выше предсказанного. Это несовпадение озадачивает: ранее исследователи не сталкивались с таким явлением. И ответ на вопрос, почему так происходит, пока не найден. Есть предположение, что исследуемое вещество обладает дополнительными физическими эффектами, не учтенными в теоретических работах.

Источник: russianelectronics.ru