Сверхпроводник без ограничений

10.03.2023

Ученые разработали материал, проявляющий сверхпроводящие свойства при нормальной температуре и относительно низком давлении.

Инженеры из Университета Рочестера представили новый материал - легированный азотом гидрид лютеции. Он проявляет сверхпроводящие свойства при температуре 20,5 °C и давлении 10 Кбар. Разработка открывает широкий спектр для практического применения таких материалов: от сокращения потерь на электростанциях до маглев и эффективной электроники.

В большинстве случаев для возникновения сверхпроводимости - свойства, при котором материал обладает нулевым сопротивлением, - нужны температуры, близкие к абсолютному нулю и экстремально высокое давление. Исследователи уже использовали гидриды, созданные путем сочетания редкоземельных металлов с водородом, как высокотемпературные сверхпроводники. Но для их работы также требуется давление в несколько Мбар, что затрудняет практическое применение материалов.

Редкоземельные гидриды образуют каркасные структуры, в которых ионы редкоземельных металлов действуют как доноры-носители, обеспечивая достаточное количество электронов, усиливающих диссоциацию молекул водорода. Азот и углерод помогают стабилизировать материалы, объясняют ученые. В своем исследовании они использовали в качестве основы Лютеций.

Исследователи создали газовую смесь из 99% водорода и 1% азота и поместили ее в реакционную камеру с чистым образцом лютеции. В результате реакции, продолжавшейся в течение нескольких дней при температуре 200 С, исследователи получили порошок синеватого света. После этого материал сжали в ячейке с алмазной наковальней.

По мере изменения давления исследователи обнаружили два возможных состояния материала: от сверхпроводящего "розового" при относительно небольшом давлении до алого не сверхпроводящего металлического состояния. При этом эксперименты показали, что для индукции сверхпроводимости при нормальной температуре было достаточно давления в 10 Кбар.

Хотя такое давление существенно больше атмосферного, технологии, применяемые, например, в производстве микросхем, используют и более высокое давление. Это открывает возможности для практического применения сверхпроводников в разных областях.

<< Назад: Часовой пояс для Луны 10.03.2023

>> Вперед: Луна постепенно увеличивает продолжительность дня на Земле 09.03.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Спасение коралловых рифов пересадкой доноров 10.12.2024

Ученые из Университета Бар-Илана предложили пересаживать фрагменты экосистемы здорового коралла на поврежденный. В результате здоровая экосистема помогает кораллу восстановиться. В новом исследовании был применен метод "пересадки экосистемы кораллового рифа". Он заключается в том, что со здорового рифа берется разнообразное сообщество организмов, в том числе беспозвоночных и микробов, выращивается на терракотовой плитке, а потом вместе с плиткой переносится на поврежденный риф. Эксперименты показали заметное улучшение здоровья кораллов: повысилась эффективность фотосинтеза и увеличилась популяция симбиотических водорослей. Результаты показали, что пересадка здоровой экосистемы может значительно повысить жизнестойкость и физиологические функции кораллов. Важным элементом эксперимента являются сами терракотовые плитки. Они повторяют сложную 3D-структуру природных коралловых рифов и обеспечивают удобную среду для разнообразных организмов. Ученые подробно описали проведенный эк ...>>

Разработана долговечная алмазная батарея 10.12.2024

Британские ученые построили уникальную батарею, способную работать тысячелетиями. Это устройство, получившее название алмазной батареи, основано на использовании радиоактивного изотопа углерода-14 и может стать революцией в мире энергетики. Принцип работы алмазной батареи схож с работой солнечных панелей, но с одной важной разницей: вместо света она использует радиоактивный распад углерода-14. Углерод-14 - это радиоактивный изотоп, известный по методу радиоуглеродного датирования, который широко применяется в археологии и геологии для определения возраста органических материалов. При распаде углерода-14 высвобождаются электроны, которые алмазная структура улавливает и преобразует в электрический ток. Этот процесс обеспечивает стабильное и долговечное производство энергии, так как период полураспада углерода-14 составляет около 5700 лет. Алмазная батарея обладает рядом значительных преимуществ: 1. Долговечность: Благодаря стабильности радиоактивного изотопа устройство способ ...>>

Влияние просмотра телевизора на размер мозга 09.12.2024

Продолжительный просмотр телевизора может негативно сказаться на здоровье мозга, снижая объем серого вещества - области, где сосредоточены нейроны, ответственные за обработку информации. Эти данные были получены в рамках исследования, проведенного командой ученых из Школы общественного здравоохранения Блумберга при Университете Джонса Хопкинса. Возглавлял проект Райан Догерти. Ученые анализировали данные крупного долгосрочного исследования "Развитие риска коронарных артерий у молодых взрослых" (CARDIA), начатого в 1985 году при поддержке Национального института сердца, легких и крови США. В исследовании участвовали более 5000 человек из четырех городов Соединенных Штатов, и его цель заключалась в изучении факторов, влияющих на здоровье на протяжении жизни. Один из аспектов, изученных в рамках CARDIA, был связан с привычками участников, включая время, проводимое перед экраном телевизора. Выяснилось, что те, кто смотрел телевизор более 1,4 часа в день, к 50 годам теряли около 0,5% ...>>

Найдена причина образования новых нервных клеток 09.12.2024

Возможность восстановления нервных клеток - одна из самых загадочных и желанных целей в современной медицине. Немецкие ученые из Дрезденского технического университета, возглавляемые Михаэлем Брандом, сделали важный шаг в этом направлении, изучив уникальные способности рыбы-зебры. Исследователи обнаружили, что регенерация тканей головного мозга у этой рыбы связана с воспалительной реакцией, которая запускает процесс образования новых нервных клеток. Рыба-зебра, небольшой пресноводный организм, стала популярной моделью для изучения регенерации благодаря своей способности восстанавливать ткани, включая мозг, даже после серьезных повреждений. В ходе экспериментов ученые установили, что воспаление, возникающее в поврежденной ткани, играет ключевую роль в регенерации. Это открытие удивительно, поскольку у млекопитающих воспаление обычно приводит к образованию рубцов, блокирующих восстановление нервных клеток. У млекопитающих, включая человека, после повреждений головного мозга формиру ...>>

Вкус вируальной реальности 08.12.2024

Ученые из Гонконга представили уникальное устройство, способное воспроизводить разнообразные вкусы, словно в сказке. Гаджет, напоминающий обычный леденец, позволяет "почувствовать" вкус в виртуальной реальности. Это не просто развлечение, а шаг в будущее, где технологии могут в корне изменить наше восприятие мира. Гаджет использует метод ионофореза - воздействия электрического тока для управления вкусовыми рецепторами языка. В его конструкции предусмотрены девять каналов, заполненных ароматизированными гидрогелями. Когда через них проходит электрический ток, гели выделяют химические вещества, создающие вкусовые ощущения. Это позволяет пользователю почувствовать сладкий, кислый, соленый, горький и умами вкусы без реального употребления пищи. Для имитации вкусов в составе гидрогелей использованы такие безопасные компоненты, как сахар, соль, лимонная кислота и экстракты натуральных продуктов: вишни, молока, зеленого чая, маракуйи, дуриана и грейпфрута. Устройство потребляет минималь ...>>

Случайная новость из Архива Планшеты Microsoft Surface 2 и Microsoft Surface Pro 2 24.09.2013 Компания Microsoft представила планшеты Surface 2 и Surface Pro 2, являющиеся развитием моделей Surface RT и Surface Pro соответственно. Модель Surface 2 построена на архитектуре ARM, а модель Surface Pro 2 - на архитектуре x86. К основным нововведениям, реализованным в Surface Pro 2, относится использование процессора Intel Core i5 (Haswell) и ОС Microsoft Windows 8.1. Планшет оснащен экраном размером 10,6 дюйма, который, по словам производителя, способен отобразить на 50% большее количество цветов, чем экран его предшественника. Разрешение экрана равно 1920 x 1080 пикселей. По сравнению с Surface Pro время автономной работы удалось увеличить на 75%. В конфигурацию устройства входит 4 ГБ двуканальной памяти DDR3-1600 и SSD объемом 64 или 128 ГБ, или 8 ГБ двуканальной памяти DDR3-1600 и SSD объемом 256 или 512 ГБ. Оснащение планшета включает адаптер 802.11 b/g/n Wi-Fi, порт USB 3.0, два порта USB 2.0 и выход mini-DisplayPort, который обеспечивает подключение мониторов разрешением до 3840 x 2160 пикселей. Цены на Surface Pro 2 начинаются с $900. Модель Surface 2 похожа на Surface Pro 2 оснащением, но построена на SoC Nvidia Tegra 4 и работает под управлением ОС Windows RT 8.1. Четыре ядра Cortex-A15 однокристальной системе Nvidia Tegra 4 работают на частоте 1,9 ГГц. Объем оперативной памяти LPDDR3 равен 2 ГБ, а флэш-памяти - 32 или 64 ГБ. Планшет оснащен камерами разрешением 5 и 3,5 Мп. Важной особенностью Surface 2 является наличие программы Microsoft Office RT 2013. Планшет толщиной 8,9 мм весит 676 гр и работает без подзарядки до 10 часов в режиме воспроизведения видео.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2024