16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/28/1880.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 12 (28) декабрь 2002 года

Литий - сверхпроводник

Энергетика: наука Марк Зелинский 874

Поиск веществ, являющихся сверхпроводниками при комнатной температуре, - одна из важнейших практических задач, стоящих перед наукой. Важен не только желаемый результат, но и подходы к нему.

Один из кандидатов в «комнатнотемпературные» сверхпроводники - водород; конечно, не просто водород, а водород при высоких давлениях. Большого практического значения гипотетическая «комнатнотемпературная» сверхпроводимость водорода, очевидно, иметь не может, но помимо чисто научной ценности экспериментальная демонстрация сверхпроводника с температурой перехода в сверхпроводящее состояние (Tc) порядка 300 K была бы очень важна с психологической точки зрения - одно дело теоретическая возможность существования материалов с желаемыми характеристиками, и совсем другое - реализация этой возможности.

Известно большое число теоретических расчетов, согласно которым легкие химические элементы должны быть сверхпроводниками с высокой критической температурой Tc. Для перевода в сверхпроводящее состояние эти материалы должны подвергнуться сильному сжатию, в частности для водорода оценки дают необходимое значение давления порядка 400 ГПа. Такие давления трудно получить в лабораторных условиях, поэтому предсказания сверхпроводимости водорода пока остаются лишь предсказаниями. Но можно заняться его соседями по Периодической таблице элементов.

Третьим по счету элементом таблицы Менделеева является литий. В отличие от водорода (который нужно сперва получить в твердом виде, что само по себе весьма нелегко) литий является металлом уже при нормальном давлении. Поэтому можно ожидать, что давление, необходимое для перевода лития в сверхпроводящее состояние, существенно меньше, чем для водорода. Однако исследованию электрических свойств лития при высоких давлениях препятствует его высокая химическая активность: будучи помещен в алмазную ячейку для сжатия, литий вступает в реакцию с алмазом, и ничего не получается.

Недавно физиками из университетов Осаки и Токио наконец-то было экспериментально показано, что литий под давлением становится сверхпроводником. Это происходит при давлениях более 30 ГПа; при давлении 48 ГПа Tc достигает 20 К. Это самая высокая Tc для «простых» одноэлементных сверхпроводников. Справедливости ради надо сказать, что вывод о сверхпроводимости лития был сделан японскими учеными лишь на основании измерений температурной зависимости электросопротивления. Из-за технических сложностей им не удалось проверить наличие эффекта Мейснера. Однако измеренная критическая температура уменьшается в присутствии магнитного поля (например, при давлении 34 ГПа величина Tc падает от 8 К в отсутствии поля до нуля в поле 3 Тс).

Итак, теоретические предсказания оказались верны для лития, но верны ли они для водорода?

Кабельная арматура, Провод

Отправить на Email

Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.