Учени случайно откриха свръхпроводимост при стайна температура и нормално налягане

Уебсайтът arXiv публикува статия, която може да предвещава един нов свят. В нея южнокорейски учени съобщават за откритието на свръхпроводимост при стайна температура и нормално атмосферно налягане. Подобно откритие едва ли може да бъде подценено, още повече, че откритата свръхпроводимост не изисква специални материали и условия. До откритието се стига съвсем случайно, но след многобройни експерименти.

Интересно е да се отбележи, че откритието е обявено в южнокорейската мрежа от научни статии на 30 април, но чак сега, след публикацията в arXiv, предизвика лавина от овации за откритието. Предаване на електричество без загуби, левитация, квантови технологии без преохлаждане, термоядрени реактори във всяка къща - това и много повече може да донесе откритието за свръхпроводимост при стайна температура и нормално налягане.

Има толкова много очаквания от свръхпроводимостта, че човек дори не може да повярва в нейното откритие. Учените обаче вървят в тази тези вече повече от сто години. Физиката на процеса не е напълно ясна, а какви материали са необходими - също е голям въпрос. Американски учени обявиха нещо подобно преди две години, но бяха осъдени за фалшификация и бяха направени на "пух и прах" в публикации във водещи световни научни издания. Откритието на корейските учени също ще бъде подложено на анализ, резултатите от който скоро ще научим.

Проблемът с откриването на "домашната" свръхпроводимост е, че южнокорейските изследователи казват, че физиците са били ограничени в разбирането си за феномена. Изследователите са направили откритието, използвайки статистическа термодинамика, базирана на теорията на течностите. Според хипотезата е било необходимо да се ограничи броят на електронните състояния - всъщност да се доведат до едномерни. В същото време електрон-електронните взаимодействия трябва да бъдат достатъчно чести, за да могат електроните да имат свойствата, характерни за течност.

„За първи път в света беше възможно да се синтезира свръхпроводник при стайна температура (Tc≥400 K, 127 °C), работещ при атмосферно налягане, с модифицирана структура от оловен апатит (LK-99)“ се казва в преамбюла на научната статия. Учените са доказали свръхпроводящите свойства на материала, използвайки критичната температура (Tc), нулевото съпротивление, критичния ток (Ic), критичното магнитно поле (Hc) и ефекта на Майснер (левитация в магнитно поле).

Свръхпроводимостта на LK-99 се дължи на леки структурни изкривявания, причинени от леко обемно свиване на материала (0,48%), а не от външни фактори като температура и налягане. Свиването на кристалната структура от своя страна се причинява от заместването на Pb2+ йони с Cu2+ йони в изолиращата мрежа от Pb фосфат. Уникалната структура на LK-99, която позволява да се запазят най-малките изкривявания на нивото на кристалната структура, е най-важният фактор, който осигурява запазването и проявата на свръхпроводимост.