| spectrum.ieee.org

Знайдено перший надпровідний матеріал, основу якого складає марганець

марганець


Вчені, абсолютно несподівано для себе, виявили надпровідний матеріал, основу якого складає марганець. Як вважалось раніше, магнетизм марганцю, точніше, його магнітні властивості, настільки великі, що виникнення явища надпровідності в цьому матеріалі просто неможливо. Але робота вчених вказує на протилежне, і все це може призвести до появи нового класу надпровідних матеріалів, що володіють високою стійкістю до магнітного саморуйнування.

Надпровідники - це матеріали, які не мають електричного опору і проводять струм без втрат, не розсіюючи при цьому зайву енергію. Явище надпровідності засноване на електронах, що не відштовхуються один від одного як це відбувається у звичайних матеріалах, а об’єднуються в так звані Куперовськие пари, які за рахунок деяких ефектів переміщуються в матеріалі, не зустрічаючи опору.

Довгий час вважалося, що сильний магнетизм перешкоджає виникненню явища надпровідності через те, що магнітні поля руйнують пари Купера. Однак, за минулі десятиліття вченим вдалося виявити ряд матеріалів на основі органічних сполук, заліза та інших металів, які є магнітними надпровідниками.

А недавно, вчені з Інституту фізики китайської Академії Наук, Пекін, і Токійського університету з’ясували, що фосфід марганцю також може стати надпровідником за певних умов. І це відкриття припускає, що досить велика кількість невідомих науці надпровідників поки ще може ховатися серед з’єднань і сплавів різних магнітних матеріалів.

Фосфід марганцю за його магнітним властивостям є спіральним магнітом (helical magnet) в якому магнітні спини формують щось на зразок спіралей. Але сам по собі фосфід марганцю не зміг стати надпровідником ні за яких умов і його магнітні властивості були спеціально компенсовані за допомогою іншої речовини - спірального магніту, арсеніду хрому.

Крім компенсації магнітних властивостей фосфіду марганцю при перетворенні його в надпровідник, матеріал піддавався впливу надвисоким тиском на рівні 8 гігапаскалів. Процес проводився при температурі в 1 градус Кельвіна.

У найближчому майбутньому вчені продовжать свої дослідження в даному напрямку і спробують з’ясувати, чому деякі спіральні магніти, такі, як фосфід марганцю і арсенід хрому можуть бути надпровідниками, в той час як інші, наприклад, силицид марганцю, не можуть цього зробити, навіть незважаючи на позамежні значення температур і тисків, яким вони піддаються . Ці відмінності можуть визначатись відмінностями кристалічної структури цих матеріалів, що впливають на процес формування електронних пар. І такі дослідження можуть дати масу підказок щодо "взаємин" між магнетизмом і надпровідністю, які в майбутньому можна буде використовувати в суто практичних цілях.
Рекомендувати цей матеріал
X




забув пароль

реєстрація

X

X

надіслати мені новий пароль