Вчені синтезували новий високотемпáний надпровідник

Міжнародна група вчених під керівництвом професора Сколтеха і НІТУ МІСіС Артема Оганова і доктора Івана Трояна з Інституту кристалографії РАН теоретично і експериментально досліджувала новий високотемпáний надпровідник - гідрид іттрію (YH6).

Міжнародна група науковців теоретично та експериментально досліджувала новий високотемпáний надпровідник - гідрид іттрію (YH6)

Гідриди іттрію входять до трійки найвищих надпровідників з нині відомих. На першому місці в цій трійці речовина з невідомим складом в системі S-C-H і надпровідністю при температурі 288 K, на другому - гідрид лантану LaH10 (температура надпровідності до 259 K), а на третьому - гідриди іттрію YH6 і YH9 з максимальною температурою надпровідності - 224 K і 243 К, відповідно. Надпровідність YH6 була передбачена китайськими вченими в 2015 році. Ці речовини досягають своїх максимальних значень температури надпровідності при дуже високих тисках - 2.7 млн атмосфер для S-C-H і приблизно 1.4-1.7 млн атмосфер для LaH10 і YH6. Необхідність таких великих тисків поки робить неможливим виробництво надпровідної речовини у великих кількостях.

"До 2015 року рекордом високотемпáної надпровідності була температура 138 K (166 K під тиском). Якби хтось п'ять років тому сказав про кімнатну надпровідність, це б викликало тільки усмішку, а зараз це реальність. Зараз йде мова про те, щоб отримати кімнатну надпровідність при більш низьких тисках ", - розповідає Дмитро Семенок, аспірант Сколтеха і один з головних авторів роботи.

Найвищі надпровідники були спочатку передбачені теорією і потім створені і вивчені експериментально. Перш за все хіміки, які вивчають нові речовини, роблять теоретичні передбачення, а потім вже перевіряють їх на практиці.

"Спочатку ми широко розкидаємо мережі і дивимося багато різних речовин на комп'ютері. Це дає можливість розвинути велику швидкість. Після грубого скринінгу йдуть більш детальні розрахунки. За рік ми можемо переглянути півсотні-сотню речовин, а експеримент щодо кожної з найбільш цікавих речовин може тривати рік-два ", - коментує Артем Оганов.Результати дослідження опубліковані в журналі Advanced Materials.

Зазвичай теоретичні розрахунки дозволяють передбачати критичні температури надпровідності з похибкою приблизно 10-15%, а також критичні магнітні поля з порівнянною точністю. У разі гідриду іттрія YH6 теорія і експеримент погано узгоджуються. Наприклад, експериментальне критичне магнітне поле виявляється в 2-2.5 рази вище теоретичних передбачень, c таким вчені стикаються вперше і пояснення їм ще належить знайти. Можливо, в цій речовині присутні додаткові фізичні ефекти, не враховані колишніми теоретичними роботами.

Матеріал надано прес-службою Сколтеха