Учёные синтезировали новый высокотемпературный сверхпроводник и удивились полученному результату

Международная группа под руководством российских учёных экспериментально исследовала новый высокотемпературный сверхпроводник — гидрид иттрия (YH6). Обычно предварительные теоретические расчёты подтверждаются экспериментально с погрешностью не более 15 %. В случае гидрида иттрия условия поддержки высокотемпературной сверхпроводимости в два раза разошлись с теорией, что оставило простор для новых исследований.

Источник изображения: Сколтех

Исследовательская работа, данные о которой опубликованы в Advanced Materials, велась под руководством профессора Сколтеха и НИТУ МИСиС Артема Оганова и доктора Ивана Трояна из Института кристаллографии РАН. Сверхпроводимость YH6 была предсказана китайскими учёными в 2015 году. Она достигается при температуре 224 K (–49,15 °C). Согласно теоретическим расчётам, сверхпроводимость в гидриде иттрия возникает при давлении 1,4–1,7 млн атмосфер.

Также расчёты показывают критические значения магнитных полей, при которых происходит явление сверхпроводимости. «В случае гидрида иттрия YH6 теория и эксперимент плохо согласуются, — сообщается в пресс-релизе Сколтеха. — Например, экспериментальное критическое магнитное поле оказывается в 2–2,5 раза выше теоретических предсказаний. С таким учёные сталкиваются впервые и объяснение им ещё предстоит найти. Возможно, в этом веществе присутствуют дополнительные физические эффекты, не учтённые прежними теоретическими работами».

Значительные расхождения между теоретическими и практическими результатами, которые получили физики, могут существенно изменить подход к поиску материалов для высокотемпературной сверхпроводимости. Дело в том, что в этих изысканиях теория играет ключевую роль, позволяя одному научному коллективу за год провести компьютерное моделирование полсотни–сотни веществ, чтобы выбрать то единственное, которое окажется достойным практических испытаний, ведь на каждый эксперимент с синтезом вещества уходит несколько лет. Поэтому расхождение теории и практики должно быть минимальным, а полученная аномалия должна быть изучена.