Создан новый тип сверхпроводников из высокоэнтропийного сплава
Сегодня известно много различных сверхпроводников, но практически ни один из них не подходит для практического использования. Ученые создали «платформу» для разработки новых соединений со сверхпроводящими свойствами
Прошло более ста лет с момента открытия сверхпроводимости. С тех пор было открыто множество материалов, которые при определенной температуре и давлении начинают проводить электрический ток без сопротивления. Исследователи даже создали материал, который может проявлять сверхпроводящие свойства при комнатной температуре — правда, для этого нужно создать очень высокое давление.
С момента открытия сверхпроводимости ученые стремятся создать материал, который проводил был электрический ток без сопротивления при атмосферном давлении и при температуре, как можно более приближенной к комнатной. За последние несколько десятков лет физики открыли несколько перспективных классов сверхпроводников, но ни один из них пока не показал нужного сочетания физических свойств.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Materials Research Letters, открыли новый тип материала со сверхпроводящими свойствами. Он представляет собой так называемый высокоэнтропийный сплав — соединение, состоящее из пяти и более химических элементов, диффузия атомов внутри кристаллической структуры которого существенно отличается от аналогичных материалов. Такие вещества обладают уникальными свойствами и не так давно было обнаружено, что они могут переходить в сверхпроводящее состояние.
Физики решили создать высокоэнтропийный сплав на основе структуры алюминида меди CuAl2. Только вместо меди исследователи использовали «коктейль» из разных переходных металлов, а вместо алюминия — атомы циркония. Изучив несколько составов, авторы остановились на Co0.2Ni0.1Cu0.1Rh0.3Ir0.3Zr2. Оказалось, что такой материал переходит в сверхпроводящее состояние при 8 кельвинах (примерно -265 по Цельсию).
Это низкая температура, но ученые видят большие перспективы для этого материала в качестве платформы для создания других сверхпроводников, ведь количество сочетаний переходных элементов очень велико и, возможно, среди этого многообразия найдутся соединения, сверхпроводящие при комнатной температуре и атмосферном давлении.