С широким использованием сверхпроводников большинство ученых связывают следующий технологический прорыв, ожидающий человечество. Перестанет теряться электроэнергия при ее выработке и передаче, уменьшатся в разы генераторы и двигатели.
Будут созданы новые электронные приборы, разработаны сверхмощные электромагниты для научных исследований и промышленности, появятся новые направления в медицине, а поезда, благодаря эффекту левитации, начнут летать... Весь вопрос: когда все это произойдет? Но ответить на него не так-то просто.
Сверхпроводимость характерна для многих металлов и сплавов, а также для некоторых полупроводников и керамических материалов. Всего на сегодняшний день известно свыше 500 сверхпроводников. Широкому внедрению этих материалов в повседневную жизнь мешает одно - их свойства проявляются только при экстремально низких температурах, чуть превосходящих температуру абсолютного нуля (минус 273,15 градуса Цельсия, или ноль Кельвина).
В 2001 году был открыт диборид магния, демонстрирующий свойства сверхпроводимости при 40 Кельвина, в 2009-м - графан - при 90 Кельвина. Более того, если в обычных сверхпроводниках токи могут протекать неограниченно долго, то высокотемпературные сверхпроводники поддерживают ток намного хуже. В течение двух десятилетий физики-экспериментаторы недоумевали: почему? Разгадать загадку удалось профессору Питеру Хиршфельду из Университета Флориды (США).
Причиной “некорректного” поведения высокотемпературных сверхпроводников, согласно разработанной им теории, стала их атомная структура - в кристаллической решетке ряды атомов “выровнены” неидеально, электрический ток затухает на образующихся “стыках”. Математическая модель, созданная профессором Хиршфельдом, смогла в деталях объяснить, почему эффект границы зерна (так называют поверхность, по обе стороны от которой кристаллические решетки имеют разную пространственную ориентацию) оказывает столь сильное влияние на способность материала проводить ток.
Исследователи не предлагают способа преодолеть этот эффект, однако подчеркивают, что их работа поможет лучше объяснить результаты прошлых и будущих экспериментов с высокотемпературными сверхпроводниками. Со временем, надеются ученые, их модель может привести к созданию высокотемпературных сверхпроводников с менее жесткими границами зерен.
Сверхпроводимость характерна для многих металлов и сплавов, а также для некоторых полупроводников и керамических материалов. Всего на сегодняшний день известно свыше 500 сверхпроводников. Широкому внедрению этих материалов в повседневную жизнь мешает одно - их свойства проявляются только при экстремально низких температурах, чуть превосходящих температуру абсолютного нуля (минус 273,15 градуса Цельсия, или ноль Кельвина).
В 2001 году был открыт диборид магния, демонстрирующий свойства сверхпроводимости при 40 Кельвина, в 2009-м - графан - при 90 Кельвина. Более того, если в обычных сверхпроводниках токи могут протекать неограниченно долго, то высокотемпературные сверхпроводники поддерживают ток намного хуже. В течение двух десятилетий физики-экспериментаторы недоумевали: почему? Разгадать загадку удалось профессору Питеру Хиршфельду из Университета Флориды (США).
Причиной “некорректного” поведения высокотемпературных сверхпроводников, согласно разработанной им теории, стала их атомная структура - в кристаллической решетке ряды атомов “выровнены” неидеально, электрический ток затухает на образующихся “стыках”. Математическая модель, созданная профессором Хиршфельдом, смогла в деталях объяснить, почему эффект границы зерна (так называют поверхность, по обе стороны от которой кристаллические решетки имеют разную пространственную ориентацию) оказывает столь сильное влияние на способность материала проводить ток.
Исследователи не предлагают способа преодолеть этот эффект, однако подчеркивают, что их работа поможет лучше объяснить результаты прошлых и будущих экспериментов с высокотемпературными сверхпроводниками. Со временем, надеются ученые, их модель может привести к созданию высокотемпературных сверхпроводников с менее жесткими границами зерен.
Обсуждения Физика. Истина - в зерне