Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) экспериментально подтвердили способность синтезировать левитирующий полупроводник LK-99, передает портал Качественный Казахстан.

В прошлом году исследовательская группа из Китая объявила о создании сверхпроводника, который работает при температуре, “близкой к комнатной”. В действительности материал функционирует при -23 градусах по Цельсию, что не соответствует комнатной температуре, однако большинство сверхпроводников требуют охлаждения до -170 градусов по Цельсию, что значительно ниже, чем требуется новому материалу.

Под руководством профессора Чан Хайсиня из Школы материаловедения и технологий Университета науки и технологий Хуачжун, ученые вместе с научным сотрудником У Хао и аспирантом Ян Ли заявили в научной статье, что им удалось синтезировать кристалл LK-99, который может левитировать на магните, с большим углом левитации, чем у их южнокорейских коллег, которые первыми синтезировали LK-99. Исследователи объяснили, что они пока только подтвердили эффект Мейснера (полное вытеснение магнитного поля из объема проводника при его переходе в сверхпроводящее состояние).

Хотя полученный ими кристалл обладал диамагнетизмом, он был относительно слаб и не обладал “нулевым сопротивлением”. Другими словами, если бы LK-99 обладал сверхпроводящими свойствами, они были бы лишь в следовых количествах сверхпроводящих примесей, неспособных образовывать непрерывный сверхпроводящий путь.

Тем не менее, несмотря на такие осторожные заявления, ученых подвергли критике, поскольку другим исследователям не удалось воспроизвести их эксперимент.

Теперь новое исследование пролило свет на проблему синтеза сверхпроводникового материала LK-99. Канадский физик Эндрю Котэ сообщил в Х, что результаты Национальной лаборатории (LBNL) подтверждают, что LK-99 является сверхпроводником при комнатной температуре и давлении окружающей среды.

Как объяснил Котэ, в процессе синтеза атомы меди проникали в кристаллическую структуру и заменяли атомы свинца, вызывая небольшую деформацию и сжатие кристалла на 0,5%. Эта уникальная структура придала материалу его удивительные свойства. Ученые из LBNL создали цифровую модель LK-99 и обнаружили, что пути проводимости для электронов существуют, но только при определенных условиях и в подходящих местах, позволяющих материалу “сверхпроводить”. Эти пути располагались близко к “поверхности Ферми”. Считается, что чем больше путей проводимости, находящихся близко к поверхности Ферми, тем выше температура, при которой можно осуществлять сверхпроводимость.

Источник: arxiv