Создан новый сверхпроводник из иридия, циркония и платины с хиральной структурой

Исследователи из Токийского университета создали новый сверхпроводник с хиральной кристаллической структурой путем смешивания двух материалов: одного со сверхпроводимостью, но без хиральности, и другого с хиральностью, но без сверхпроводимости.

Новое соединение платины, иридия и циркония переходит в объемный сверхпроводник при температуре ниже 2,2 К, а с помощью рентгеновской дифракции была обнаружена хиральная кристаллическая структура. Новый подход к получению твердых растворов обещает ускорить открытие и понимание новых экзотических сверхпроводящих материалов.

Ученые, изучающие сверхпроводимость, стремятся понять, как экзотическая природа сверхпроводящих материалов обусловлена их структурой и как мы можем управлять структурой, чтобы получить желаемые свойства. Из множества аспектов структуры интересным в последнее время является вопрос хиральности. Многие структуры обладают хиральностью, то есть они не выглядят одинаково в зеркале. Эффект хиральности в сверхпроводниках вызывает так называемую асимметричную спин-орбитальную связь (ASOC) — эффект, который может сделать сверхпроводники более устойчивыми к воздействию сильного магнитного поля.

Однако для более глубокого понимания хиральности ученым необходимо больше сверхпроводников с хиральной структурой. Обычный путь — искать хиральные соединения, проверять, являются ли они сверхпроводящими или нет, промывать и повторять: это очень неэффективно. Поэтому команда из Токийского столичного университета под руководством доцента Йошикадзу Мизугучи (Yoshikazu Mizuguchi) предложила совершенно новый подход.

Вместо того чтобы прочесывать списки соединений, они смешали два соединения с известными физическими свойствами: платино-циркониевое соединение со сверхпроводимостью, но без хиральности, и иридиево-циркониевое соединение с хиральной структурой, но без сообщений о сверхпроводимости. Соединив элементы в соотношении, соответствующем определенной доле каждого соединения, они смогли эффективно «смешать и подобрать» физические свойства, получив новый материал, обладающий одновременно хиральной кристаллической структурой и сверхпроводимостью.

Сначала команда исследовала различные соотношения смесей, обнаружив, что при включении около 80% иридия доля хиральной кристаллической структуры (здесь — структура P6122 хирального соединения иридия и циркония) быстро увеличивается при комнатной температуре. Охладив образцы до низких температур, они смогли подтвердить сверхпроводимость примерно до 85%. Это оставляло небольшое окно, в котором могли проявиться оба свойства. Охладив образец до 80%, они обнаружили, что доля хиральной структуры резко возрастает. Очевидно, что их новое соединение является сверхпроводником с хиральной структурой.

Команда также подтвердила, что сверхпроводимость возникает в основной массе, а не на поверхности. Их работа демонстрирует возможности подхода «смешивай и подбирай» к созданию новых экзотических сверхпроводников, что является долгожданным и значительным толчком в поисках новых материалов и большего понимания.

03.02.2024


Подписаться в Telegram



Хайтек

Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм

Магнитные материалы традиционно классифицируют...

Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу
Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу

Сильно взаимодействующие системы играют важную...

В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

С помощью большой языковой модели инженеры Мас...

Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Исследовательская группа, работающая в UN...

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий

Когда речь заходит о сверхпроводящих куби...

Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов

Исследователи из Калифорнийского универси...

PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути

Исследователи из Принстона применили спле...

Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ

Ученые из Томского политехнического униве...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

35% переболевших коронавирусом в течение года столкнулись с ухудшением здоровья
35% переболевших коронавирусом в течение года столкнулись с ухудшением здоровья
Science Immunology: Воспаление мозга вызывает мышечную слабость после инфекций
Science Immunology: Воспаление мозга вызывает мышечную слабость после инфекций
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
ИИ лучше клинических тестов справился с прогнозом течения болезни Альцгеймера
ИИ лучше клинических тестов справился с прогнозом течения болезни Альцгеймера
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Вдохновились Дюной: Модификация скафандров позволит перерабатывать мочу в воду
Вдохновились Дюной: Модификация скафандров позволит перерабатывать мочу в воду
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии

Новости компаний, релизы

Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Межсетевой экран защитит компьютерные системы от киберугроз
Университет МИСИС будет готовить специалистов в сфере квантовых технологий
В ВГУВТ будут готовить уникальных специалистов на стыке инженерии и экономики для развития водного транспорта
Казанский ГАУ запускает подготовку специалистов по экологии и природопользованию