Международная группа исследователей теоретически и практически изучила новый высокотемпературный сверхпроводник — гидрид иттрия (YH6). О проделанной работе ученые рассказали на страницах журнала Advanced Materials.
Гидриды иттрия входят в тройку самых высокотемпературных сверхпроводников из ныне известных. На первом месте в этой тройке вещество с неизвестным составом в системе S- C-H и сверхпроводимостью при температуре 288 K, на втором — гидрид лантана LaH10 (температура сверхпроводимости до 259 K), а на третьем — гидриды иттрия YH6 и YH9 с максимальной температурой сверхпроводимости — 224 K и 243 К соответственно.
«Cначала мы "широко раскидываем сети" и смотрим много разных веществ на компьютере. Это дает возможность развить большую скорость. После грубого скрининга идут более детальные расчеты. За год мы можем просмотреть полсотни-сотню веществ, а эксперимент по каждому из наиболее интересных веществ может длиться год-два», — говорит руководитель проекта, профессор Сколковского института науки и технологии и НИТУ «МИСиС» Артем Оганов.
Китайские ученые еще в 2015 году предсказали сверхпроводимость гидридов иттрия. Эти вещества достигают своих максимальных значений температуры сверхпроводимости при очень высоких давлениях — 2,7 млн атмосфер для S-C-H и примерно 1,4–1,7 млн атмосфер для LaH10 и YH6. Необходимость таких больших давлений пока делает невозможным производство сверхпроводящего вещества в больших количествах.
«До 2015 года рекордом высокотемпературной сверхпроводимости была температура 138 K (166 K под давлением). Если бы кто-то пять лет назад сказал про комнатную сверхпроводимость, это бы вызвало только усмешку, а сейчас это реальность. Сейчас идет речь о том, чтобы получить комнатную сверхпроводимость при более низких давлениях», — рассказывает один из главных авторов работы, аспирант Сколтеха Дмитрий Семенок. Самые высокотемпературные сверхпроводники были сначала предсказаны теорией и затем созданы и изучены экспериментально. Прежде всего химики, изучающие новые вещества, делают теоретические предсказания, а потом уже проверяют их на практике.
Самым сложным моментом в исследовании оказалось то, что в случае YH6 теория и практика плохо согласуются. Например, критическое магнитное поле оказывается в два раза выше предсказаний, сделанных перед началом эксперимента. Хотя обычно, в других исследованиях сверхпроводимости, теоретические расчеты позволяют предсказывать критические температуры сверхпроводимости с погрешностью 10–15%, а также критические магнитные поля с сопоставимой точностью. Ученые сталкиваются с этим впервые и полагают, что в этом веществе присутствуют дополнительные физические эффекты, не учтенные предыдущими теоретическими работами. Но все же исследовать это стоит глубже, чтобы найти обоснованное объяснение такому явлению.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
