Шаги к сверхпроводимости при комнатной температуре

Слои карбида молибдена и сульфида молибдена обеспечивают сверхпроводимость при более высоких температурах на 50 процентов. Предоставлено: Элизабет Флорес-Гомес Мюррей / Penn State

Возможность достижения сверхпроводимости при комнатной температуре сделала небольшой шаг вперед благодаря недавнему открытию команды физиков из штата Пенсильвания и материаловедов.

Удивительное открытие включало наложение двумерный материал называется сульфид молибдена с другим материалом, который называется карбид молибдена. Карбид молибдена является известным сверхпроводником – электроны могут протекать через материал без какого-либо сопротивления. Даже самые лучшие металлы, такие как серебро или медь, теряют энергию из-за тепла. Эта потеря делает передачу электроэнергии на большие расстояния более дорогостоящей.

«Сверхпроводимость возникает в очень низкие температуры, близкий к абсолютному нулю или 0 Кельвин, “сказал Маурисио Терронес, соответствующий автор на бумаге в Известия Национальной академии наук опубликовано на этой неделе. «Альфа-фаза карбида молибдена является сверхпроводящей при 4 Кельвинах».

При наслоении метастабильных фаз карбида молибдена на сульфид молибдена сверхпроводимость возникает при 6 Кельвин, что на 50% больше. Хотя это само по себе ничем не примечательно – было показано, что другие материалы являются сверхпроводящими при температурах до 150 Кельвинов, – это все же было неожиданным явлением, которое предвещает новый метод увеличения сверхпроводимости при более высоких температурах в других сверхпроводящих материалах.

Команда использовала методы моделирования, чтобы понять, как эффект произошел экспериментально.

«Расчеты с использованием квантовая механика Реализация в рамках теории функционала плотности помогла в интерпретации экспериментальных измерений для определения структуры погребенных поверхностей раздела карбид молибдена / сульфид молибдена “, – сказала Сьюзан Синнотт, профессор материаловедения и инженерии и руководитель отдела.” Эта работа является хорошей пример того, как синтез, характеристика и моделирование материалов могут объединиться, чтобы продвинуть открытие новых материальных систем с уникальные свойства«.

По словам Терронеса, «это фундаментальное открытие, но никто не верил, что это сработает. Мы наблюдаем явление, которое, насколько нам известно, никогда ранее не наблюдалось».

Команда продолжит экспериментировать со сверхпроводящими материалами с целью когда-нибудь найти комбинации материалов, которые могут переносить энергию через сетку с нулевым сопротивлением.


Ученые находят эффективный способ получения топлива для водородных двигателей


Больше информации:
Фу Чжан и др., «Повышение сверхпроводимости в фазоинженерных вертикальных гетероструктурах карбид / дисульфид молибдена», PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2003422117

цитирование: Шаги к сверхпроводимости при комнатной температуре (2020 г., 29 июля), полученные 29 июля 2020 г. с сайта https://phys.org/news/2020-07-room-tempera-superconductivity.html.

Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержание предоставлено исключительно в информационных целях.

Leave a Comment