Розроблено надпровідник, що може працювати при кімнатній температурі

Дослідники з Кореї опублікували роботу, в якій, на їхню думку, показаний перший надпровідник, який працює при кімнатній температурі та тиску. Публікація про надпровідник, що працює у таких умовах, була опублікована на сервері arxiv.org і ще повинна пройти рецензування, але вона вже набирає популярності серед дослідників. Якщо буде доведено повторюваність результатів, матеріал може значно скоротити втрати енергії.

"Вперше у світі нам вдалося синтезувати кімнатно-температурний надпровідник (Tc≥400 К, 127°C), який працює при атмосферному тиску, з модифікованою структурою свинцю-апатиту (LK-99)", - заявив Сукбе Лі, керівник Центру досліджень квантової енергії (Q-Centre) при Корейському університеті разом із колегами Джі-Хун Кімом та Янг-Ван Квоном.

Дослідники з Університету Невади (США) розробили матеріал для кімнатної температури ще у 2020 р. та заснували компанію Unearthly Materials для його розвитку. Інший матеріал під назвою Redmatter, розроблений у Рочестерському університеті (США), також подає надії.

Надпровідність LK-99 проявляється в критичній температурі (Tc), нульовому опорі, критичному струмі (Ic), критичному магнітному полі (Hc) та ефекті Мейсснера та обумовлена незначними структурними спотвореннями при невеликій об'ємній усадці (0,48%), а не зовнішніми факторами, такими як температура та тиск.

Унікальна структура LK-99, що дозволяє зберігати найдрібніші спотворення в інтерфейсах, є найважливішим фактором, що забезпечує збереження та прояв надпровідності LK-99 при кімнатній температурі та тиску навколишнього середовища.

Усадка обумовлена заміщенням іонами Cu2+ іонів Pb2+(2) в ізоляційній мережі Pb(2)-фосфату, що призводить до виникнення напруги. Результати розрахунку тепломісткості показали, що нова модель підходить для пояснення надпровідності LK-99.

Матеріал LK-99 є модифікованою кристалічною структурою апатиту свинцю складу Pb10-xCux(PO4)6O (0,9<x<1,1), синтезований твердофазним методом і виявляє омічну характеристику металу Pb(6s1) вище критичної температури надпровідності, Tc, та явище левітації як ефект Мейсснера надпровідника при кімнатній температурі та атмосферному тиску нижче Tc. Зразок LK-99 демонструє Tc вище 126,85°C (400 К).

"Ми аналізуємо, що можливість кімнатно-температурної надпровідності в цьому матеріалі пояснюється двома факторами: перший - об'ємне звуження в результаті переходу ізолятор-метал, досягнуте заміною Pb на Cu, і другий - кулонівська взаємодія, що відштовхує, на місці, посилена структурною деформацією в структурі одновимірної (D) ланцюжки (Pb2-O1/2-Pb2 вздовж осі c) внаслідок надпровідної конденсації при Tc", - заявив Лі у другій роботі, присвяченій структурі матеріалу.

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