Сверхпроводящие материалы произвели революцию в передаче энергии, позволяя транспортировать её без малейших потерь при определённых условиях. Эта инновационная технология уже активно применяется в медицинском оборудовании и передовых научных исследованиях, где сверхпроводящие магниты и кабели играют ключевую роль.
Современные сверхпроводники требуют экстремально низких температур — около четырех кельвинов, достигаемых с помощью криогенных жидкостей. Хотя эти технические требования временно ограничивают массовое внедрение технологии, учёные упорно работают над их преодолением.
Научное сообщество активно ищет материалы, способные проводить ток без сопротивления при более высоких температурах. Особенно значимым является достижение сверхпроводимости при 77 кельвинах — это позволит использовать доступный жидкий азот вместо дорогостоящего гелия.
Высокотемпературные сверхпроводники могут действовать по принципиально иным механизмам, отличным от классической теории БКШ (Бардина-Купера-Шриффера). Именно нетрадиционные сверхпроводники открывают захватывающие перспективы для масштабного внедрения энергоэффективных технологий.
Блестящее открытие совершила команда Токийского столичного университета, создав инновационный сверхпроводящий материал. Учёные успешно синтезировали уникальный цирконид, объединив железо, никель и цирконий в различных пропорциях. Результаты этого прорывного исследования опубликованы в престижном Journal of Alloys and Compounds.
Впервые в истории науки поликристаллический сплав из этих элементов продемонстрировал впечатляющие сверхпроводящие свойства. Примечательно, что отдельные цирконидные соединения железа и никеля такими качествами не обладают — синергетический эффект проявляется только при их комбинации.
Удивительно, но этот прорыв начался как студенческий эксперимент. Молодые исследователи применили метод дуговой плавки для создания сплавов с разным соотношением компонентов. Полученный материал обладает кристаллической структурой, характерной для перспективных тетрагональных цирконидов переходных металлов. Учёные выявили плавное изменение параметров кристаллической решётки при варьировании пропорций железа и никеля.
Особенно воодушевляет обнаружение состава, при котором температура сверхпроводящего перехода достигает максимума с последующим снижением. Такая куполообразная зависимость является характерным признаком нетрадиционной сверхпроводимости.
Последующие исследования выявили уникальную магнитную аномалию при намагничивании никелевого цирконида, что дополнительно подтверждает нетрадиционный характер сверхпроводимости в новом материале.
Исследовательская группа полна оптимизма относительно потенциала своего открытия. Они продолжают углублённое изучение материала, работая над созданием инновационных устройств на основе никель-железо-циркониевого сплава, которые могут стать основой следующего поколения сверхпроводящих технологий.
Источник: naked-science.ru
