Стабилизирани са свръхпроводящи състояния при нормално налягане

Ваня Милева Последна промяна на 13 февруари 2025 в 13:16 1525 0

Многофункционално измервателно устройство, използвано в експериментите за охлаждане на налягането, може да достигне температура от 1,2 K (-272 C)

Кредит University of Houston
Многофункционално измервателно устройство, използвано в експериментите за охлаждане на налягането, може да достигне температура от 1,2 K (-272 C)

Постигната е още една стъпка в стремежа към високотемпературна свръхпроводимост при атмосферно налягане, доближавайки ни по-близо до намирането на свръхпроводници, които работят в нормални условия – и потенциално отключване на нова ера на енергийно ефективни технологии.

В изследване, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, на учени от Тексаския център за свръхпроводимост на Университета в Хюстън са проверили дали могат да въведат Bi0.5Sb1.5Te3 (BST) в свръхпроводящо състояние под налягане - без да променя своята химия или структура.

"През 2001 г. учените подозираха, че прилагането на високо налягане към BST променя топологията на повърхността на Ферми, което води до подобрена термоелектрическа производителност", обяснява професор Лянзи Дън (Liangzi Deng) от Катедрата по физика от Университета в Хюстън. "Тази връзка между налягането, топологията и свръхпроводимостта предизвика нашия интерес."

"Повечето твърди вещества, които са от решаващо значение за индустрията, съществуват в метастабилно състояние", посочва проф. Чин-У Чу (Ching-Wu Chu) от Университета в Хюстън. "Проблемът с това е, че много от най-интересните свръхпроводници работят само под налягане, което ги прави трудни за изучаване и още по-трудни за използване в практически приложения."

Точно тук идва пробивът на Дън и Чу.

Система за измерване на свойствата на намагнитване (MPMS), използвана при свръхчувствителни измервания на намагнитване. Кредит: University of Houston

Използвайки разработена от тях техника, наречена протокол за потискаване на налягането (PQP), описана в съобщение от октомври от Университета в Хюстън, Дън и Чу успешно са стабилизирали индуцираните от високо налягане свръхпроводящи състояния на BST при нормално налягане - което означава, че не са необходими специални среди с високо налягане.

Защо това има значение? Защото се разкрива изцяло нов начин за запазване на ценни материални фази, които обикновено съществуват само под налягане за фундаментални изследвания и практическо приложение.

"Този експеримент ясно демонстрира, че човек може да стабилизира предизвиканата от високо налягане фаза при нормално налягане чрез фин електронен преход без промяна на симетрията, предлагайки нов път за запазване на материалните фази, представляващи интерес, и стойности, които обикновено съществуват само под налягане", коментира Чу. "Това трябва да помогне в търсенето на свръхпроводници с по-високи температури на преход."

"Интересното е, че този експеримент разкри нов подход за откриване на нови състояния на материята, които първоначално не съществуват при нормално налягане или дори при условия на високо налягане ", добавя Дън. "Той демонстрира, че PQP е мощен инструмент за изследване и създаване на неизследвани региони на материални фазови диаграми."

Справка: Liangzi Deng et al, Creation, stabilization, and investigation at ambient pressure of pressure-induced superconductivity in Bi 0.5 Sb 1.5 Te 3, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2423102122

Източник: Physicists stabilize superconducting states at ambient pressure, Bryan Luhn, University of Houston

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !