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

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...

Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света

В основе глобальной интернет-связи лежит оптич...

Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения

Мемристорные устройства представляют собой кат...

Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников

Замещающее легирование чужеродными элементами ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса