Междисциплинарная группа российских ученых под руководством Ивана Трояна из Института кристаллографии РАН и Артема Оганова из Сколтеха и МФТИ смогли создать новый гидрид тория, одна молекула которого содержит 10 атомов водорода. Новый материал оказался сверхпроводником, который теряет сопротивление при - 112 °C. Статья исследователей опубликована в журнале Materials Today.
 
Cверхпроводимость — это состояние материала, при котором он начинает проводить электроэнергию без сопротивления. Такие материалы очень интересны для электроники, так как могут найти применение в квантовых компьютерах и высокочувствительных детекторах. Однако, это состояние ограничено определенным интервалом температур, и для всех перспективных материалов сегодня этот интервал значительно ниже нуля. До недавнего времени самую высокую температуру перехода в сверхпроводящее состояние показал ртутьсодержащий купрат с температурой сверхпроводимости -138 °С. Рекорд этого года — -13°С (декагидрид лантана, LaH10). Это очень близко к комнатной температуре, но достигается это при очень высоких давлениях в почти два миллиона атмосфер, что затрудняет практическое использование этого вещества.
 
Поэтому ученым важно было найти материалы, которые переходят в сверхпроводящее состояние при температурах, близких к комнатным, и атмосферном давлении. В 2018 году ученые из лаборатории Оганова предсказали новое вещество — декагидрид тория ThH10, с температурой перехода в сверхпроводящее состояние -32 °С при давлении в миллион атмосфер.
 
В новом исследовании ученым из Института кристаллографии РАН, Сколковского института науки и технологиий, МФТИ и Физического института им. П.Н. Лебедева (ФИАН) удалось получить это соединение и исследовать его физические свойства, в том числе сверхпроводимость (синтез проводила группа Трояна). Оказалось, что декагидрид тория существует при давлениях выше 0,85 миллиона атмосфер и обладает высокотемпературной сверхпроводимостью. Критическую температуру удалось определить только при давлении в 1,7 миллиона атмосфер, где она оказалась равной -112°С — это совпадает с сделанным предсказанием для этого давления.
«Современная теория и, в частности, разработанный мной и моими учениками метод USPEX, в очередной раз показывает способность удивительно точно предсказывать структуру и свойства еще не полученных веществ. Описанный нами в новом исследовании ThH10 не вписывается в рамки классической химии и обладает, согласно теории, уникальными свойствами», — подчеркнул Артем Оганов.
По словам ученых, хотя температура перехода в сверхпроводящее состояние при 1,7 миллионах атмосфер достаточно низкая, есть все основания полагать, что при уменьшении давления она упадет до -30 — -40°С.

Похожие новости

  • 24/12/2019

    Выбор РИА Новости: главные достижения российской науки 2019 года

    ​Ученые в России в нынешнем году получили знаковые результаты в самых разных областях – от астрономии до археологии, причем многие достижения имеют выходы на практическое применение. Примечательно, что существенную лепту здесь внесли не только признанные научные центры, но и ведущие отечественные вузы.
    1188
  • 11/08/2020

    Российский консорциум займется разработкой новых технологий получения экологически чистых полимеров

    На заседании Совета по приоритетному направлению Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации «Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии» был единогласно поддержан комплексный научно-технический проект (КНТП) полного инновационного цикла, в котором принимает участие Кабардино-Балкарский государственный университет им.
    220
  • 10/07/2019

    В России пройдут испытания новой модели сверхзвукового самолёта

    В России в 2019 году пройдут испытания модели сверхзвукового делового самолета разработки "Туполева" со сниженным уровнем звукового удара. Его испытают в аэродинамической трубе, сообщил "Интерфаксу" источник в авиапроме.
    1386
  • 15/08/2018

    Описаны механизмы увеличения энергии электронов в химических реакциях

    ​Ученые описали, как можно увеличить энергию электронов в ходе химических реакций. Принципы этого процесса используются в химическом синтезе, однако детально их ранее не исследовали. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ и опубликована в журнале Angewandte Chemie.
    1404
  • 15/09/2020

    «Дети» звезд: проект по изучению экзопланет

    Исследования планет за пределами Солнечной системы – относительно новая область науки, которая появилась совсем недавно. Первую экзопланету открыли 28 лет назад. Сегодня, благодаря специализированным космическим телескопам и наземным наблюдениям, обнаружено и подтверждено существование более 4 000 планет, и это число увеличивается с каждым днем.
    280
  • 19/08/2019

    Физики показали возможность создания магнонных кристаллов

    ​Физики из России и Европы показали принципиальную возможность создания из системы «сверхпроводник — ферромагнетик» магнонных кристаллов — элементарных составляющих будущих посткремниевых электронных устройств, работающих на спиновых волнах.
    639
  • 21/01/2020

    Российские ученые разработали алгоритм измерения массы нейтрино

    ​Ученые из Института ядерных исследований РАН предложили новый способ анализа данных, полученных при исследовании крупномасштабной структуры Вселенной. Это поможет наиболее точно установить массы нейтрино и различные космологические параметры.
    307
  • 23/09/2020

    Почему известный ученый решил работать в России

    ​Почему ученый оставил пост престижного европейского института? Можно ли повторить природу и создать кожу хамелеона? Как преодолеть возрастную яму в российской науке? Об этом корреспондент "РГ" беседует с профессором Дмитрием Ивановым, который после 20 лет работы за границей возглавил лабораторию в МГУ.
    302
  • 12/06/2019

    Глава ОИЯИ рассказал о значении участия России в ЦЕРН

    Полноправное участие России в Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) необходимо для участия отечественных ученых в проектах в области физики высоких энергий и приведет к укреплению позиций российской науки в мире, считает директор Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) академик Виктор Матвеев.
    798
  • 25/09/2018

    Физики измерили намагниченность диэлектрика за одну триллионную долю секунды

    Коллектив ученых из России, Германии, Швеции и Японии разработал способ изменить намагниченность диэлектрика, воздействуя на него сверхкороткими лазерными импульсами. Ученым удалось добиться времени изменения намагниченности в одну пикосекунду – это в 100 раз меньше, чем предполагалось ранее.
    1017