Ученые побили 30-летний рекорд сверхпроводимости при нормальном давлении

Исследователи из Техасского центра сверхпроводимости (TcSUH) и физического факультета Университета Хьюстона установили новый мировой рекорд сверхпроводимости при нормальном давлении. Ученые достигли температуры перехода в сверхпроводящее состояние (Tc) в 151 Кельвин (около -122°C). Это самый высокий показатель, когда-либо зафиксированный для сверхпроводника, работающего при атмосферном давлении, с момента открытия явления в 1911 году.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, побили предыдущий рекорд, державшийся более 30 лет. В 1993 году ученые обнаружили керамику на основе оксида ртути и меди (Hg1223), которая становилась сверхпроводящей при 133 К (-140°C). Новое достижение превосходит его на 18 градусов Цельсия.

Ключом к успеху стал метод «закалки давлением» (pressure quenching). Сначала материал подвергался экстремально высокому давлению, что улучшало его сверхпроводящие свойства и повышало критическую температуру. Затем, не снимая давления, вещество охлаждали до определенной температуры, после чего давление резко сбрасывали. Это позволило «заморозить» улучшенное состояние, сохранив сверхпроводимость при возвращении к нормальным условиям.

«Передача электроэнергии по сетям приводит к потерям около 8%. Если мы сохраним эту энергию, это сэкономит миллиарды долларов, а также снизит нагрузку на окружающую среду», — отметил Чинг-Ву Чу, профессор физики и соавтор исследования.

Хотя до сверхпроводимости при комнатной температуре (около 300 К) еще далеко — разрыв составляет примерно 140°C — ученые называют этот прорыв важным шагом на пути к «святому Граалю» физики. По словам Рохита Прасанкумара, директора по исследованиям сверхпроводимости в Intellectual Ventures, «результат команды UH показывает, что эта цель ближе, чем когда-либо», однако для ее достижения потребуются скоординированные усилия физиков, химиков и инженеров.