Будут созданы сверхпроводники, работающие при комнатных температурах


1 000
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Новые сверхпроводящие материалы могут вызвать революцию в энергетике
+ 1 обоснований
(+1)
(+3)

Сводная информация по прогнозу Редактировать сводную информацию

Поиск высокотемпературной сверхпроводимости. Хроника событий

12 сентября 2018 - В первой статье, представленной в библиотеке препринтов arXiv.org, Рассел Хемли (Russell Hemley) и его коллеги сообщают о сверхпроводимости при впечатляющей температуре лишь -13 °С (260 К). Эффект наблюдался в супергидриде лантана, под давлением в 190 ГПа — почти два миллиона атмосфер, — которое создавалось сжатием его между парой алмазных кристаллов. По словам ученых, в некоторых образцах сверхпроводимость сохранялась даже при «плюсовой» температуре, вплоть до 280 К. Таким же способом высокое (до 170 ГПа) давление создавалось и в гидридах лантана, с которыми экспериментировала команда наших бывших соотечественников, работающих в немецком Института химии Общества Макса Планка, в группе Михаила Еремеца. В статье, опубликованной на arXiv.org, ученые сообщают, что сопротивление материала резко падало при температуре 215 К (-58° C).    https://naked-science.ru/article/sci/rekord-vysokotemperaturnoy

29 августа 2018 - Дев Кумар Тапа и Аншу Пандей из Индийского института наук в Бангалоре (IISc) 23 июля опубликовали в архиве научных работ arXiv статью, в которой утверждали, что материал из золота и серебра перешел в сверхпроводящее состояние при –37°С и нормальном давлении. Пандей заявил, что их результаты подтвердили независимые эксперты. ОДнако, многие эксперты подвергают открытие сомнению. Чтобы развеять их, нужны исходные экспериментальные данные. А их-то Тапа и Пандей обнародовать не спешат. «Это будет замечательное открытие. Для нас –40°С — это комнатная температура. То есть сверхпроводимость можно делать в холодильнике, а даже не при жидком азоте», — подытоживает ценность этой истории профессор Алексей Цвелик.  http://www.forbes.ru/tehnologii/366079-vysokotemperaturnyy-skandal-deyst...

09 августа 2018 - Ученые из США, Китая и Германии под руководством Пэнчэна Дая (Pengcheng Dai) из Университета Райса обнаружили, что в сверхпроводниках на основе арсенида железа, у которых сверхпроводящие свойства появляются из антиферромагнитного состояния, при температурах значительно выше критической в тетрагональной кристаллической структуре возможно возникновение ромбических возмущений. Полученные данные авторам также удалось подтвердить с помощью компьютерного моделирования. В будущем возможность возникновения таких возмущений поможет связать между собой спиновые, магнитные и сверхпроводящие свойства этих материалов и объяснить их необычные свойства. https://nplus1.ru/news/2018/08/08/distorted-superconductors

06 марта 2018Физики из MIT выяснили, что "бутерброд" из двух слоев графена, если скрутить его под определенным углом, одновременно приобретает и изолирующие, и сверхпроводящие свойства, между которыми можно легко переключаться. Теперь можно будет использовать графен в качестве платформы для изучения необычных форм сверхпроводимости. Подобные же структуры можно использовать для создания сверхпроводящих транзисторов, которые можно будет легко включать и выключать, превращая их из изолятора в сверхпроводник и наоборот. Это создает массу новых возможностей для создания новых квантовых устройств.   https://ria.ru/science/20180305/1515794222.h

31 мая 2017 "Наука и Технологии. Астрономия и Космонавтика" - Группе российских и японских ученых впервые удалось синтезировать квантовый металл. Двумерное соединение может служить как изолятором, так и сверхпроводником. Получившийся материал напоминает тонкую пленку из двухслойного таллия, нанесенного на кремниевую основу. На свойства материала влияет магнитное поле и температура. Под воздействием сильного магнитного поля он становится изолятором, а под воздействием слабого – сверхпроводником. Теоретически ученые уже давно предполагали вероятность такого материала, но создать его получилось только теперь. В дальнейшем этот опыт поможет создать сверхпроводящий материал, работающий при комнатной температуре.

 

История сверхпроводимости, достижения и сложности

29 августа 2018 - В 1911 году голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес впервые обнаружил, что при понижении температуры ртути до –270°С ее сопротивление резко падает в 10 000 раз. Открытие сверхпроводимости  могло оказать революционное влияние на экономику. Например, потери на нагрев проводов в линиях электропередач приводит к потере 5–15% энергии при ее передаче от производителей к потребителям. Нагрев зависит от электрического сопротивления материалов: если его уменьшить в тысячи раз, то и потерь можно будет избежать. Однако достижение столь низкой температуры требовало столь дорогой инфраструктуры, что ученые принялись искать материалы, требующие менее глубокого охлаждения. За последние 100 лет ученым удалось найти вещества, которые теряют сопротивление при более высоких температурах. Фундаментальный прорыв произошел в 1986 году, когда сотрудники IBM Карл Мюллер и Георг Беднорц обнаружили материал, становящийся сверхпроводником при температуре на целых 35 градусов выше абсолютного нуля. Авторы открытия получили Нобелевскую премию, а теоретики засели за разработку теории принципиально нового явления — высокотемпературной сверхпроводимости. Эта работа до сих пор не закончена, а потому высокотемпературная сверхпроводимость (ВТСП) у новых материалов обнаруживается по-прежнему едва ли не наугад. Ученые отмечают, что известные физические законы не ограничивают максимальную температуру для сверхпроводников, поэтому они продолжают свои поиски. Сейчас существуют материалы, достигающие ВТСП при температуре жидкого азота (–196°С). Жидкий азот обходится существенно дешевле жидкого гелия, применявшегося Камерлинг-Оннесом, однако его применение все равно требует особого оборудования. ВТСП уже позволила в специальных случаях применять сверхпроводимые вещества для передачи энергии, удешевила сверхчувствительные сенсоры, позволила создать поезда-«маглевы», разгоняющиеся до 400-600 км/ч благодаря тому, что они не касаются рельс (сверхпроводящие материалы выталкиваются магнитным полем). Но повсеместное применение сверхпроводников будет возможно, если для их получения не придется создавать специальную инфраструктуру. «Не так давно была обнаружена сверхпроводимость при 203 К (-70°С), что очень много. Она возникает под огромным давлением, что не позволит ее применить в практических решениях. Однако все это показывает, что получить сверхпроводимость при высоких температурах возможно, и надо лишь искать», — объяснил Forbes профессор Алексей Цвелик из Брукхейвенской национальной лаборатории. Он добавил, что самыми интересными считает сверхпроводники на основе окиси меди, потому что они показывают много других интересных эффектов помимо сверхпроводимости, которые еще только ждут теоретического описания. http://www.forbes.ru/tehnologii/366079-vysokotemperaturnyy-skandal-deyst...

12 сентября 2018
User Image4teller(85)%
Гидриды лантана демонстрируют сверхпроводимость при рекордно высоких температурах. Электрическое сопротивление у сверхпроводящих материалов — нулевое, что позволяет им проводить ток без обычных для этого потерь. Однако добиться этого удается пока лишь при сверхнизких температурах, из-за чего применение сверхпроводников ограничивается теми областями техники, где можно создать для них подходящие криогенные условия: например, в электромагнитах маглевов или коллайдеров частиц. Но ученые продолжают поиски новых материалов, проявляющих эти свойства при температурах, все более приближающихся к обычным. Первые обнаруженные сверхпроводники требовали охлаждения всего до нескольких градусов выше абсолютного нуля (-273 °С), а в 2015 году удалось показать, что сероводород при высоких давлениях демонстрирует сверхпроводимость «всего лишь» при -70 °С. Недавно этот рекорд превзошли, причем сразу дважды. В первой статье, представленной в библиотеке препринтов arXiv.org, Рассел Хемли (Russell Hemley) и его коллеги сообщают о сверхпроводимости при впечатляющей температуре лишь -13 °С (260 К). Эффект наблюдался в супергидриде лантана, под давлением в 190 ГПа — почти два миллиона атмосфер, — которое создавалось сжатием его между парой алмазных кристаллов. По словам ученых, в некоторых образцах сверхпроводимость сохранялась даже при «плюсовой» температуре, вплоть до 280 К. Таким же способом высокое (до 170 ГПа) давление создавалось и в гидридах лантана, с которыми экспериментировала команда наших бывших соотечественников, работающих в немецком Института химии Общества Макса Планка, в группе Михаила Еремеца. В статье, опубликованной на arXiv.org, ученые сообщают, что сопротивление материала резко падало при температуре 215 К (-58° C). Можно отметить, что вещества, которые использовали обе команды ученых, схожи: возможно, в обоих случаях речь идет об одном и том же соединении лантана и водорода. Однако пока что утверждать этого точно нельзя: из двух групп лишь Расселу Хемли с коллегами удалось провести рентгенографическое исследование структуры гидрида. По-видимому, он при этом образует кристаллы с молекулами LaH10, сверхпроводящие свойства которых были предсказаны авторами ранее.
29 августа 2018
User Image4teller(85)%
Дев Кумар Тапа и Аншу Пандей из Индийского института наук в Бангалоре (IISc) 23 июля опубликовали в архиве научных работ arXiv статью, в которой утверждали, что материал из золота и серебра перешел в сверхпроводящее состояние при –37°С и нормальном давлении. Столь громким заявлением сразу заинтересовались ученые и наперегонки начали пытаться повторить результат. Вскоре, однако, обнаружилось, что в препринте не хватает деталей — как именно сделать серебряно-золотой сверхпроводящий сплав. Тапа и Пандей отказались делиться своим образцом и комментировать детали его состава. Новостной команде Nature они объяснили, что не могут вдаваться в детали, пока их статья не пройдет редактирование в журнале. Пандей заявил, что их результаты подтвердили независимые эксперты и их заключения будут опубликованы так скоро, как только это возможно. В 1911 году голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес впервые обнаружил, что при понижении температуры ртути до –270°С ее сопротивление резко падает в 10 000 раз. Открытие сверхпроводимости имело фундаментальное значение в физике конденсированных сред, и при этом могло оказать революционное влияние на экономику. Например, потери на нагрев проводов в линиях электропередач приводит к потере 5–15% энергии при ее передаче от производителей к потребителям. Нагрев зависит от электрического сопротивления материалов: если его уменьшить в тысячи раз, то и потерь можно будет избежать. Однако достижение столь низкой температуры требовало столь дорогой инфраструктуры, что ученые принялись искать материалы, требующие менее глубокого охлаждения. За последние 100 лет ученым удалось найти вещества, которые теряют сопротивление при более высоких температурах. Фундаментальный прорыв произошел в 1986 году, когда сотрудники IBM Карл Мюллер и Георг Беднорц обнаружили материал, становящийся сверхпроводником при температуре на целых 35 градусов выше абсолютного нуля. Авторы открытия получили Нобелевскую премию, а теоретики засели за разработку теории принципиально нового явления — высокотемпературной сверхпроводимости. Эта работа до сих пор не закончена, а потому высокотемпературная сверхпроводимость (ВТСП) у новых материалов обнаруживается по-прежнему едва ли не наугад. Ученые отмечают, что известные физические законы не ограничивают максимальную температуру для сверхпроводников, поэтому они продолжают свои поиски. Сейчас существуют материалы, достигающие ВТСП при температуре жидкого азота (–196°С). Жидкий азот обходится существенно дешевле жидкого гелия, применявшегося Камерлинг-Оннесом, однако его применение все равно требует особого оборудования. ВТСП уже позволила в специальных случаях применять сверхпроводимые вещества для передачи энергии, удешевила сверхчувствительные сенсоры, позволила создать поезда-«маглевы», разгоняющиеся до 400-600 км/ч благодаря тому, что они не касаются рельс (сверхпроводящие материалы выталкиваются магнитным полем). Но повсеместное применение сверхпроводников будет возможно, если для их получения не придется создавать специальную инфраструктуру. «Не так давно была обнаружена сверхпроводимость при 203 К (-70°С), что очень много. Она возникает под огромным давлением, что не позволит ее применить в практических решениях. Однако все это показывает, что получить сверхпроводимость при высоких температурах возможно, и надо лишь искать», — объяснил Forbes профессор Алексей Цвелик из Брукхейвенской национальной лаборатории. Он добавил, что самыми интересными считает сверхпроводники на основе окиси меди, потому что они показывают много других интересных эффектов помимо сверхпроводимости, которые еще только ждут теоретического описания. Не имея возможности узнать состав нового вещества, ученое сообщество обратило пристальное внимание на некоторые детали работы. Физик-теоретик Брайан Скиннер из знаменитого Массачусетского института технологий (MIT) изучил препринт индийских ученых, и у него появились вопросы к графику перехода сплава в сверхпроводящее состояние. Скиннер не является специалистом по сверхпроводимости, но он посвятил отдельный препринт особенностям графика в работе индийцев. Шум практически отсутствует в области высоких температур и становится заметным после перехода в сверхпроводящее состояние. Это нетипично: в зависимости от настроек приборов и обработки данных график может быть гладким или зашумленным, но не одновременно. Кроме того, шумы обычно пропорциональны значению физической величины, а магнитная восприимчивость как раз снижается при переходе в сверхпроводящее состояние. В графике индийцев все наоборот — шумы возникают при переходе в сверхпроводимость. Еще большее удивление у Скиннера вызвало то обстоятельство, что у нескольких графиков (для разных значений магнитного поля) шумы коррелируют — они практически повторяют друг друга. Дело в том, что шумы по своей природе случайны, даже для измерений в одних условиях они не повторяются. Скиннер посоветовался со специалистами по сверхпроводимости, и они подтвердили его подозрения. После этого он предложил другим ученым присоединиться к обсуждению. Физик Пратап Рейчаудхури изучает физику низких температур в Институте фундаментальных исследований Тата в индийском городе Мумбаи. Он внимательно следил за реакцией ученых на заявление об открытии. В ответ на статью Скиннера он заметил, что странных графиков недостаточно, чтобы обвинить индийских ученых в фальсификации, и дал несколько версий, объясняющих странности. Однако, чтобы выбрать одну из них, нужны исходные экспериментальные данные. А их-то Тапа и Пандей обнародовать не спешат. Научная группа экспериментатора Мингды Ли с факультета ядерной физики MIT также пыталась повторить результаты индийских ученых. Однако Ли сообщил Nature, что после работы Скиннера они собрались всем коллективом и решили, что шумы разных экспериментов не должны быть идентичными, поэтому прекратили попытки повторить работу с серебряно-золотым сплавом. Пушан Аюб, физик из Института Тата, отметил, что его лаборатория продолжает попытки повторить работу по высокотемпературной сверхпроводимости, но работает над этим уже не так рьяно. Пост Рейчаудхури имел неожиданное последствие. Физик получил письмо от именитого индийского коллеги, который убеждал его прекратить критику работы Тапа и Пандея. Однако вскоре Рейчаудхури выяснил, что письмо было прислано анонимом, который зарегистрировал аккаунт с именем известного ученого. Рейчаудхури отмечает, что в этой истории научное сообщество проявило себя с самой лучшей стороны: все отвлеклись от своих направлений и вступили в дискуссию на единой платформе. Он отмечает, что в любом случае эта история подстегнет интерес публики к сверхпроводимости. «Если все это воспроизведут, то, конечно, это будет замечательное открытие. Для нас –40°С — это комнатная температура. То есть сверхпроводимость можно делать в холодильнике, а даже не при жидком азоте», — подытоживает ценность этой истории профессор Алексей Цвелик. Однако он предостерегает против того, чтобы уделять этой скандальной истории слишком много внимания: «Среди моих коллег-экспериментаторов никто про это не говорит. Думаю, не стоит об этом беспокоиться, пока открытие не подтвердили другие исследователи».
Существующие похожие прогнозы
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Одна из фабрик в Китае на 90% заменила живых сотрудников роботами, что показало великолепные результаты
(+6)
(+3)
Примерно
1 декабря 2020
прогноз сбудется
Техника и наука
Решение на базе блокчейна позволит децентрализовать и лучше контролировать логистику и продажу товаров. Это позволит исключить возможность мошенничества и увеличить налоговые...
Примерно
31 октября 2026
прогноз сбудется
Техника и наука
EnGoPLANET установит свои ​​инновационные солнечно-кинетические уличные фонари в Лас-Вегасе и если все пройдет хорошо, то они могут появиться в других городах
(+2)
(+3)
Примерно
31 декабря 2018
прогноз сбудется
Техника и наука
Недавно исследователи из Мичиганского университета разработали сложный материал, который меняет свою твердость и прочность в ответ на внешнее напряжение
(+4)
(+1)
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Новое исследование из Финляндии рассматривает возможность прямого забора энергии из растений
(+6)
(+2)
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Теперь даже далёкие от робототехники люди смогут сделать своего собственного робота, воспользовавшись платформой Atomo
(+3)
(+3)
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Астрономы со всего света пытаются решить загадку быстрых радиоимпульсов – невероятно мощных миллисекундных вспышек радиоволн, идущих к нам откуда-то из-за пределов Солнечной системы и...
(+1)
(+1)
Примерно
31 декабря 2018
прогноз сбудется
Техника и наука
Hyperloop One и Объединенные Арабские Эмираты вместе реализуют первый коммерческий Hyperloop, высокоскоростную систему вакуумного поезда
(+1)
(+2)
Примерно
28 июля 2019
прогноз сбудется
Техника и наука
в основу новинки ляжет трёхдверный хэтчбек, силовую установку для которого будут выпускать в Ландсхуте и Дингольфинге в Баварии, сборка будет вестись на заводе в Оксфордшире
(+7)
(+3)

Политика:    2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Технологии:    2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Экономика:      2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Общество:      2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Медицина:        2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

 

С помощью поиска можно найти прогнозы по любым темам