Новый материал на основе лютеция, азота и водорода способен сохранять сверхпроводимость при комнатной температуре. Статья об этом опубликована в Nature.
Явление сверхпроводимости известно с середины XX века, благодаря этому эффекту постоянный ток может течь через провод с нулевым сопротивлением и без омического нагрева. Это позволяет передавать очень высокую мощность, в том числе для создания сильных сверхпроводящих магнитов. Однако долгое время сверхпроводимости могли добиться лишь при температуре жидкого гелия, несколько десятилетий назад появились материалы, в которых этот эффект наблюдается при «высокой» температуре жидкого азота, −195 градусов. В последние годы физики пытаются создать материал, который вовсе не требовал бы охлаждения и работал бы как сверхпроводник при комнатной температуре.
Натан Дазенброк-Гаммон из Рочестерского университета и его коллеги создали такой материал из атомов водорода, азота и лютеция — металла группы лантанидов. Добавление азота в сверхпроводник на базе гидрида лютеция (H3Lu), по замыслу авторов, должно было увеличить число носителей заряда в этом материале и потенциально повысит температуру, при которой он сохраняет стабильность.
В ходе работы ученые подготовили гидрид лютеция и сжали его в азотной атмосфере до давлений в 32 тысячи атмосфер c помощью ячейки с алмазной наковальней — специального пресса для создания экстремально высокого давления. В результате образовался материал с пока неизвестной кристаллической структурой, который проводит ток с нулевыми потерями при температуре в 20 градусов Цельсия и давлении в 10 тыс. атмосфер. Это означает, что для работы оборудования на основе этого сверхпроводника не потребуется охладители.
Последующие опыты показали, что данный материал часто меняет структуру, а также теряет или приобретает сверхпроводящие свойства повышении или понижении давления. Кроме того, ученым неясно, как много атомов водорода, лютеция и азота содержат кристаллы этого сверхпроводника и как они распределены в пространстве. В дальнейшем они надеются это выяснить с помощью нейтронных пучков.
Ранее палеонтологи распознали окаменелую актинию, которую принимали за медузу.