Рекорд высокотемпературной сверхпроводимости подтвердили магнитными данными
Учёные давно ищут материал, который мог бы проводить электричество без сопротивления при комнатной температуре. До 1986 года, когда были открыты высокотемпературные сверхпроводники, считалось, что явление сверхпроводимости может наблюдаться лишь при температурах, близких к абсолютному нулю (0 К или — 273,15 °C).
Позднее различные исследовательские группы показали, что течение тока без сопротивления возможно и при более высоких температурах. Сегодня учёные продолжают свои эксперименты по поиску материала, который мог бы стать сверхпроводником при максимально возможной температуре.
В 2014 году британские и американские учёные представили миру рекордсмена: они показали, что обыкновенный сероводород способен при давлении в 1,8 миллиона атмосфер и температуре -83,15 °C (190 кельвинов) проводить электричество практически без сопротивления. (Напомним, что в условиях высоких давлений и низких температур сероводород становится твёрдым.)
В то время, однако, исследователи не смогли зафиксировать вторую ключевую характеристику сверхпроводимости, известную как эффект Мейснера, при котором образцы материала выталкивают линии магнитного поля при достижении сверхпроводящего состояния.
Новое исследование, проведённое учёными из университета Майнца в Германии, демонстрирует в том числе и магнитные данные. Физики в рамках своего эксперимента построили камеру высокого давления из немагнитного материала и подключили к ней очень чувствительный тип магнитометра, известный как СКВИД.
Образцы из сероводорода, размер каждого из которых составлял всего 50 микрометров, сжимали в камере под давлением в два миллиона атмосфер во внешнем магнитном поле. Стартуя с нескольких градусов выше абсолютного нуля, их постепенно нагревали. Контрольным сигналом для команды служило проявление долгожданного эффект Мейснера: магнитные линии стали "выходить" из образца, когда температура перевалила за 203 по Кельвину (минус 70 градусов по Цельсию).
Этот температурный порог оказался даже выше, чем у команды, которая проводила эксперимент в 2014 году. Исследователи объясняют эту разницу крошечными различиями в кристаллической структуре разных образцов сероводорода, использовавшихся в прежнем и новом экспериментах.
Команда представила свои результаты на двух научных конференциях — Американского физического общества в Сан-Антонио (APS) и конференции RICMASS. В ходе обсуждения на специальном заседании RICMASS выяснилось, что некоторые группы учёных в Китае и Японии уже сумели воспроизвести результаты в своих лабораториях, что в очередной раз подтверждает результаты прежнего исследования.
Тем не менее немецкие физики намерены повторить эксперимент, чтобы наверняка устранить вероятность проявления фоновых эффектов.
Учёные предполагают, что другие соединения водорода также могут быть способны к проявлению высокотемпературной сверхпроводимости, возможно, и при больших температурах. Верно ли это, покажут дальнейшие эксперименты.
Статья немецких физиков выложена на сайте припринтов arXiv.org и готовится к публикации в рецензируемых журналах.
