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

  • 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.
    278
  • 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.
    671
  • 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.
    1103
  • 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.
    494
  • 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.
    645
  • 15/12/2017

    Российские ученые исследовали взаимодействия одиночных импульсов

    ​Российские ученые изучили поведение одиночных импульсов волн - однократных возмущений, распространяющихся в пространстве или в среде, - при их столкновении в нелинейных средах. Результаты работы ученых из России и Швеции опубликованы в журнале Nonlinear Dynamics.
    1422
  • 09/04/2019

    Российские ученые уточнили, как космические лучи действуют на мозг

    ​Нейрофизиологи из МФТИ, НИИ Анохина и Курчатовского института проследили за действием нейтронов на мозг мышей и пришли к выводу, что они не ухудшают интеллектуальные способности грызунов, но подавляют формирование новых клеток в центре памяти.
    358
  • 18/10/2018

    Пол-иголки в стоге сена: новый экспресс-метод найдет ультрамалые концентрации низкомолекулярных веществ

    ​​Российские исследователи из Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН и Московского физико-технического института разработали первый в мире ультрачувствительный метод быстрой детекции низкомолекулярных соединений.
    566
  • 11/10/2019

    Электрохимия на службе у фотоники: как углеродные нанотрубоки управляют лазерными импульсами

     Международная команда ученых, которую возглавила группа из Лаборатории наноматериалов Центра фотоники и квантовых материалов Сколковского института науки и технологий, показала возможность управления нелинейно-оптическим откликом углеродных нанотрубок с помощью электрохимического легирования.
    181
  • 08/10/2019

    12 октября Президент РАН выступит на IX Всероссийском Фестивале NAUKA 0+ с лекцией «Периодическая таблица элементов: универсальный язык науки от космоса до новых материалов»

    12 октября в Москве Президент Российской академии наук Александр Сергеев выступит на IX Всероссийском Фестивале NAUKA 0+ с лекцией «Периодическая таблица элементов: универсальный язык науки от космоса до новых материалов», которая состоится с 11.
    916