Ученые МГУ вырастили уникальные монокристаллы со сверхпроводящими свойствами

Эти миниатюрные кристаллы для ученых химического факультета МГУ - действительно как дети. И довольно капризные. Работать с ними можно только в аргоновом перчаточном боксе, где давление паров воды и кислорода уменьшено до одной миллионной доли от обычных условий. Специальную смесь разогревают до 1000 градусов, а затем медленно, со скоростью 3 градуса в час, остужают. В этот момент и начинают расти кристаллы.

Химфак МГУ нашел способ ускорить передачу данных

"Наши сотрудники сделали чудо. Им пришлось провести порядка 30 опытов, они отбирали маленький кристаллик, пробовали, ставили его на прибор. И вот так вот: один, второй, третий, четвертый. Наконец им повезло, это тоже очень большое чудо, что удалось определить структуру", - говорит Игорь Морозов, профессор кафедры неорганической химии химического факультета МГУ.

Полученное ранее неизвестное соединение висмута - это аналог железосодержащих сверхпроводников. Только гораздо дешевле и проще в эксплуатации. Теоретики уже просчитали, что полученные вещества могут быть не только отличными сверхпроводниками, но и будут проявлять массу других полезных свойств полуметаллов. Однако пока же они совсем крохотные - меньше миллиметра.

Польза сверхпроводников неоценима. С их помощью можно передавать большие объемы электричества на дальние расстояния совсем без потерь этого электричества. Такое свойство некоторых соединений и полуметаллов известно давно, однако до сих пор считается уникальным. Энергия не теряется, тепло не выделяется. Это позволяет создавать очень мощные магнитные поля, что необходимо, например, для работы современных томографов. Такие соединения найдут применение и в спинтронике - новом направлении, которое, вероятно, уже скоро вытеснит электронику. 

"В спинтронике тратится намного меньше энергии, чем в электронике. То есть это позволяет значительно уменьшить потребление устройств и при этом значительно поднять их производительность", - объяснил Андрей Шилов, сотрудник химического факультета МГУ.

В будущем благодаря подобным открытиям многое станет быстрее и проще.

"Еще одно очень красивое применение - это левитирующий поезд. Поезд не касается рельса, поскольку одно из свойств сверхпроводников - они создают идеальное отталкивание от магнита. Если сверхпроводник поместить над постоянным магнитом, то он начинает левитировать, не касаясь его, устойчиво находится в подвешенном состоянии", - отметил Морозов.

Такие опытные поезда уже существуют и разгоняются до 500 километров в час. А свойства синтезированных в химлаборатории соединений сейчас активно изучают и физики, которые прочат подобным исследованиям большое будущее.