Меню
  • $ 90.43 -0.91
  • 93.48 -2.14
  • ¥ 12.30 -0.27

Ученые из России и США синтезировали сверхпроводник для радиоэлектроники

Российские ученые при участии коллег из США синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводников из опалов и олова, который легко переключается из сверхпроводящего состояния в обычное и обратно. Благодаря этой способности соединения могут применяться как детекторы частиц на ускорителях или использоваться в устройствах низкочастотной радиосвязи, к примеру, для связи под водой. Результаты работы, выполненной при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, опубликованы в журнале Superconductor Science and Technology.

▼ читать продолжение новости ▼

Как поясняют специалисты, сверхпроводимость, или способность материала проводить электрический ток без потерь, разрушается под действием магнитного поля. Экспериментальной физике известны сверхпроводники двух родов — первого, выдерживающего слабые магнитные поля, и второго, сохраняющего свои свойства при более сильных магнитных полях. Теория предсказывает существование сверхпроводника промежуточного, полуторного типа.

Коллектив ученых из России, в который вошли исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», получил соединение, которое ведет себя в соответствии с предсказанными для сверхпроводника полуторного типа характеристиками. Необычные сверхпроводники синтезировали из «шариков» оксида кремния с крошечными пустотами, которые заполнены расплавленным оловом. Изначально исследователей привлекло необычное свойство олова — способность изменять тип сверхпроводимости в зависимости от размера частиц. Физики предположили, что благодаря этому свойству, на основе кремниевых опалов и олова можно получать сверхпроводники как первого, так и второго рода.

▼ читать продолжение новости ▼

Однако на деле все оказалось намного необычнее. Образцы материала с большими порами и крупными наночастицами олова, около ста нанометров в диаметре, были сверхпроводниками первого рода. Но ученые также получили и другой тип соединения, которое находится словно в промежуточном состоянии между первым и вторым типами сверхпроводимости. Если в образце с небольшими порами присутствует «смесь» крупных и мелких наночастиц олова, он начинает проявлять магнитные характеристики, предсказанные для сверхпроводников полуторного рода. К примеру, магнитные вихри, проникающие в сверхпроводники полуторного рода, распределяются в нем неравномерно за счет того, что не только отталкиваются друг от друга, но и притягиваются.

Еще одной особенностью полученных сверхпроводников оказалась их упорядоченная пористая структура и слабая связь в ней между сверхпроводящими наночастицами. В образцах оловянные сверхпроводниковые элементы находились между «шариками» опала и были связаны между собой небольшими перемычками, что и приводило к слабой и легко разрушающейся связи между ними. Из-за такой специфики сверхпроводимость в синтезированном материале может разрушаться не только из-за электромагнитного поля, но и из-за «попадания» на сверхпроводник элементарных частиц, таких как фотоны, электроны и другие.

Такие особенности новых сверхпроводников позволяют использовать их в устройствах для радиоэлектроники. Они будут способны чувствовать слабейшие изменения магнитного поля и фиксировать низкочастотные волны, что можно использовать, например, для связи под водой. Более того, полученные сверхпроводники можно применять в детекторах заряженных частиц.

«Когда сверхпроводник обладает слабой связью, то достаточно направить на образец частицу, к примеру, посветить на него одним фотоном, чтобы сверхпроводимость на короткое время разрушилась. Это позволяет использовать такие сверхпроводники как одиночные детекторы фотонов или других элементов. Более того, можно подобрать и задать такие параметры, чтобы сверхпроводники реагировали только на определенные частицы. Это позволит использовать их для ловли частиц в качестве детекторов на ускорителях, таких как Большой адронный коллайдер», — пояснил один из авторов исследования, старший научный сотрудник Института физики им. Л. В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН кандидат физико-математических наук Денис Гохфельд.
Постоянный адрес новости: eadaily.com/ru/news/2019/11/10/uchenye-iz-rossii-i-ssha-sintezirovali-sverhprovodnik-dlya-radioelektroniki
Опубликовано 10 ноября 2019 в 01:31
Наука в Сибири
ТОП-10
  • Сейчас
  • Сутки
  • Неделя
  1. В Эстонии задумались: как дешевая финская электроэнергия стала дорогой для Прибалтики
  2. Трамп знает правду о Зеленском — Чарли Кирк
  3. Китай почти полностью обанкротил целую отрасль промышленности Восточной Европы
  4. Второй экстренный саммит Макрона по Украине: Науседа поделился результатами встречи
  5. Путин ответил, почему российские ПВО не защищали нефтеперекачивающую станцию КТК
  6. Турция дала надежду Зеленскому и боевикам ВСУ
  7. Давали плохие советы: Вэнс предостерег Зеленского от нападок на Трампа
  8. ВС России вошли в Сумскую область со стороны Свердликово — Подоляка
  9. Украина потратила миллионы долларов и отказалась от турецких судов-электростанций
  10. Как избавить Армению от «глобального фейка», а Россию от «дешевого шантажа»: интервью
  1. У нас есть опыт: Зеленский пригрозил вторым Афганистаном 58203
  2. Украина потратила миллионы долларов и отказалась от турецких судов-электростанций 51189
  3. ВС России накрыли ремонтную базу ВСУ, где восстанавливали танки Leopard — Рогов 31806
  4. По Польше разъезжали русские танки с боеприпасами, которые могли взорваться 30264
  5. Бараны из ЕС, Киев в «Москве», тетушка Камала и Пидаля: утренний кофе с EADaily 26333
  6. «Вы радуетесь смертям!»: Вагенкнехт обрушилась на проукраинского телеведущего 23441
  7. Китай почти полностью обанкротил целую отрасль промышленности Восточной Европы 23321
  8. В Эстонии задумались: как дешевая финская электроэнергия стала дорогой для Прибалтики 21533
  9. Референдумы о присоединении к России могут пройти во всех регионах Украины — Сальдо 19806
  10. Извиняющийся русофоб: сбежавшая звезда «Сватов» признался в работе с Россией 19476
  1. ВСУ ударили по нефти энергогигантов Запада, не подумав: жалобщики знают, куда идти 200649
  2. Мороз схватил Украину за газ: импорт по $ 790 и открытые вентили в хранилищах 180913
  3. Handelsblatt: Европа потерпела поражение в украинском конфликте 134054
  4. Без объявления участников: Вайкуле активно продает билеты на русофобское сборище 133029
  5. «Без допинга никак»: «больные» норвежские биатлонисты остались без медалей — мнения 132013
  6. На болгарских курортах больше некому работать 128210
  7. Заводы Литвы сбросили мощность: после выхода из БРЭЛЛ энергоцены выросли на 50% 119157
  8. Газ из «Турецкого потока» для Словакии растворяется на Балканах 108434
  9. Никаких проблем нет: Россия запросила у Чехии экстрадицию бывшей ведущей «Вестей» 107786
  10. Украинские месторождения полезных ископаемых распроданы иностранцам — Азаров 102986
Все новости
Загрузить ещё