25 лет со дня открытия высокотемпературной сверхпроводимости

20 апрель, 2011 - 14:04Леонид Бараш

Четверть века тому назад ученые из IBM J. Georg Bednorz и K. Alex Muller изменили ландшафт физики, открыв явление сверхпроводимости в окислах при температуре   –238 °С, что на 50 % превышало предыдущие наблюдения. Это открытие дало начало новой главе в физике и принесло авторам нобелевские премии за 1987 г.

25 лет со дня открытия высокотемпературной сверхпроводимости

 K. Alex Muller (слева) и J. Georg Bednorz  

Это свойство нового класса материалов, которые раньше не привлекали интереса, вызвало буквально безумную активность среди физиков, которые рисовали в своем воображении новые применения высокотемпературной сверхпроводимости в технике измерений, электротехнологиях и микроэлектронике.

Обращаясь к истории, напомним, что явление сверхпроводимости было открыто в 1911 г. голландским физиком Хейке Камерлинг-Оннесом, имя которого известно каждому студенту технического вуза. И по сей день оно остается все еще одним из самых ярких феноменов, встречающихся в физике.

25 лет со дня открытия высокотемпературной сверхпроводимости

Опыт, известный как "гроб Магомета" - левитирующий постоянный магнит над сверхпроводником

Как и многие открытия, сверхпроводимость была обнаружена «случайно», при штатном исследовании электрических свойств глубоко охлажденных металлов.

Более 75 лет после обнаружения сверхпроводимости ученые мечтали найти материал, который оставался бы сверхпроводником при температуре выше – 253,15 °С, и в течение этого времени прогресс был весьма слабым. Затем в 1983 г. Bednorz и Muller сконцентрировали свое внимание на окислах, которые включали медь и один или более редкоземельных металлов. Их идея заключалась в том, что атомы меди могли бы обеспечить транспорт электронов, которые взаимодействуют более сильно с кристаллом, чем в традиционных проводниках. Чтобы получить химически стабильный материал, ученые добавили барий в кристалл оксида лантана-меди, получив керамический материал, который и стал первым высокотемпературным сверхпроводником.