Сверхпроводимость при комнатной температуре достигнута?

Физики из Университета штата Невада в Лас-Вегасе (UNLV) и Рочестерского университета (штат Нью-Йорк) сделали смелое заявление о том, что именно им выпало осуществить главную мечту исследователей сверхпроводимости с момента её открытия в 1911 году: экспериментально получить это состояние нулевого электрического сопротивления при комнатной температуре.

Грозящее изменить всю нашу жизнь открытие, по словам его авторов — Ранги Диаса (Ranga Dias) из Рочестера и Ашкана Саламата (Ashkan Salamat) доцента UNLV — было сделано на дне алмазной наковальни — миниатюрного экспериментального устройства, служащего для создания колоссальных давлений, сравнимых с теми, которые испытывает материя в центре Земли.

Их исследование базируется на сделанном в 1968 году прогнозе, что ключевым компонентом для открытия сверхпроводимости при комнатных температурах и выше может стать водород в металлическом состоянии, для получения которого нужны сверхвысокие давления.

Саламат и Диас использовали алмазную наковальню, чтобы найти правильную комбинацию температуры/давления, которая переводила бы сероуглеродный водород сначала в металлическое состояние, а затем еще дальше в сверхпроводящее состояние при комнатной температуре.

Открытие сверхпроводника при комнатной температуре, как утверждает Саламат, было не случайным озарением, а, скорее, итогом методической и целенаправленной работы, предпринятой им и Диасом. Максимальная температура сверхпроводимости в фотохимически преобразованной углеродистой системе гидрида серы достигала 15 градусов Цельсия при давлении 267 гигапаскалей.

Следующий их шаг — разработать протокол, который снимает давление с этих материалов, сохраняя их сверхпроводящие свойства. Тут нелишне напомнить, что снижение давления может стать не меньшей проблемой, чем повышение температуры, над которым учёные бьются уже более столетия с довольно скромными успехами.

Авторы сделали в своей статье, сенсационный характер которой гарантировал ей место на обложке престижного научного журнала Nature, ряд громких заявлений. Они даже успели основать стартап под названием Unearthly Materials (материалы не от мира сего), чтобы застолбить технологию изготовления высокотемпературных сверхпроводников в промышленных масштабах ... когда такая технология будет создана.

Между тем, даже получение металлического состояния водорода — промежуточный этап на пути к достижению «комнатной» сверхпроводимости, это дискуссионный факт. История синтеза металлического водорода в октябре 2016 года напоминает детектив. Авторы того открытия — уже знакомый нам Ранга Диас и Айзек Сильвера (Isaac F. Silvera) из Гарварда — были подвергнуты жёсткой критике со стороны научного сообщества, их алмазная наковальня разбилась, а (возможно) метастабильный образец водородного щелочного металла (сулящий им Нобелевскую премию) был «случайно утерян». Только январе 2020 г. о предварительных фактах, указывающих на получение металлического водорода в похожем эксперименте при давлениях выше 400 гигапаскалей сообщили французы Поль Лубейр (Paul Loubeyre), Флоран Оччелли (Florent Occelli) и Поль Дюма (Paul Dumas) из Французской комиссии по атомной энергии (AEC).

Таким образом, новое открытие ещё будут проверять и перепроверять. И даже если оно подтвердится, сверхмощные батарейки в виде замкнутого сверхпроводящего кольца появятся в электромобилях ещё не скоро, если появятся вообще.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365