Учени идентифицираха първия в света „неконвенционален“ свръхпроводник, открит в природата

Малко са материалите, които притежават невероятния талант да пренасят ток без почти никакво съпротивление в така наречената свръхпроводимост. Обикновено това се дължи на електроните, които споделят идентичността си, което им позволява да се „промъкват“ сравнително лесно през смесица от атоми. Още по-малко са тези от тях, които могат да бъдат открити в природата.

Сега учени са открили, че един материал с формула, която се среща в природата е способен на свръхпроводимост при ниски температури, без да използва типичните квантови трикове. Това свойство го превръща в първият неконвенционален (естествен) свръхпроводник от този вид..

Чрез поредица от подробни лабораторни тестове международен екип от изследователи установи, че минералът миасит – за който вече е известно, че е свръхпроводник може да прояви свойствата на неконвенционален свръхпроводник.

Фактът, че миаситът се среща в природата, и че учените могат да го синтезират в лаборатория го прави още по-рядък и специален.

Все пак си струва да се отбележи, че е малко вероятно миаситът, открит в природата да има необходимата чистота, за да функционира като естествен свръхпроводник.

„Интуитивно си мислите, че това е нещо, което е създадено умишлено по време на целенасочено търсене и не може да съществува в природата, но се оказа, че това не е така.“

казва физикът Руслан Прозоров от Държавния университет в Айова

За установяване на неконвенционалната свръхпроводимост на миасита са използвани три различни теста, включително Лондонският тест за дълбочина на проникване, който измерва реакцията на материала на слабо магнитно поле.

Друг тест включва създаване на дефекти в материала, които могат да повлияят на температурата, при която той става свръхпроводник. Неконвенционалните свръхпроводници са много по-чувствителни към нарушенията, причинени от тези дефекти, отколкото конвенционалните свръхпроводящи материали.

Откритието е направено като част от усилията за намиране на нови, иновативни материали за развитие на области като квантовата наука. Това е довело екипа до миасит (Rh17S15), който съчетава елемент с висока температура на топене (родий) с летлив елемент (сяра).

Свръхпроводниците вече се използват широко в технологии като скенери за ядрено-магнитен резонанс и големи ускорители на частици, но те имат още много потенциал.

Като се има предвид уникалната природа на миасита, той може да бъде голяма част от този потенциал – особено в чистата си, синтезирана форма. Неконвенционалните свръхпроводници може да са сложни, но са и вълнуващи, защото обещават да отключат нови открития във физиката и нови приложения на свръхпроводниковата технология.

„Разкриването на механизмите зад неконвенционалната свръхпроводимост е от ключово значение за икономически обоснованите приложения на свръхпроводниците.“

казва Прозоров

Изследването е публикувано в Communications Materials.