Создан новый сверхпроводник из иридия, циркония и платины с хиральной структурой

Исследователи из Токийского университета создали новый сверхпроводник с хиральной кристаллической структурой путем смешивания двух материалов: одного со сверхпроводимостью, но без хиральности, и другого с хиральностью, но без сверхпроводимости.

Новое соединение платины, иридия и циркония переходит в объемный сверхпроводник при температуре ниже 2,2 К, а с помощью рентгеновской дифракции была обнаружена хиральная кристаллическая структура. Новый подход к получению твердых растворов обещает ускорить открытие и понимание новых экзотических сверхпроводящих материалов.

Ученые, изучающие сверхпроводимость, стремятся понять, как экзотическая природа сверхпроводящих материалов обусловлена их структурой и как мы можем управлять структурой, чтобы получить желаемые свойства. Из множества аспектов структуры интересным в последнее время является вопрос хиральности. Многие структуры обладают хиральностью, то есть они не выглядят одинаково в зеркале. Эффект хиральности в сверхпроводниках вызывает так называемую асимметричную спин-орбитальную связь (ASOC) — эффект, который может сделать сверхпроводники более устойчивыми к воздействию сильного магнитного поля.

Однако для более глубокого понимания хиральности ученым необходимо больше сверхпроводников с хиральной структурой. Обычный путь — искать хиральные соединения, проверять, являются ли они сверхпроводящими или нет, промывать и повторять: это очень неэффективно. Поэтому команда из Токийского столичного университета под руководством доцента Йошикадзу Мизугучи (Yoshikazu Mizuguchi) предложила совершенно новый подход.

Вместо того чтобы прочесывать списки соединений, они смешали два соединения с известными физическими свойствами: платино-циркониевое соединение со сверхпроводимостью, но без хиральности, и иридиево-циркониевое соединение с хиральной структурой, но без сообщений о сверхпроводимости. Соединив элементы в соотношении, соответствующем определенной доле каждого соединения, они смогли эффективно «смешать и подобрать» физические свойства, получив новый материал, обладающий одновременно хиральной кристаллической структурой и сверхпроводимостью.

Сначала команда исследовала различные соотношения смесей, обнаружив, что при включении около 80% иридия доля хиральной кристаллической структуры (здесь — структура P6122 хирального соединения иридия и циркония) быстро увеличивается при комнатной температуре. Охладив образцы до низких температур, они смогли подтвердить сверхпроводимость примерно до 85%. Это оставляло небольшое окно, в котором могли проявиться оба свойства. Охладив образец до 80%, они обнаружили, что доля хиральной структуры резко возрастает. Очевидно, что их новое соединение является сверхпроводником с хиральной структурой.

Команда также подтвердила, что сверхпроводимость возникает в основной массе, а не на поверхности. Их работа демонстрирует возможности подхода «смешивай и подбирай» к созданию новых экзотических сверхпроводников, что является долгожданным и значительным толчком в поисках новых материалов и большего понимания.

03.02.2024


Подписаться в Telegram



Хайтек

Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм

Магнитные материалы традиционно классифицируют...

Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу
Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу

Сильно взаимодействующие системы играют важную...

В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

С помощью большой языковой модели инженеры Мас...

Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Исследовательская группа, работающая в UN...

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий

Когда речь заходит о сверхпроводящих куби...

Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов

Исследователи из Калифорнийского универси...

PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути

Исследователи из Принстона применили спле...

Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ

Ученые из Томского политехнического униве...

Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света

В основе глобальной интернет-связи лежит оптич...

Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения

Мемристорные устройства представляют собой кат...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи

Новости компаний, релизы

Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения
Астрономы СПбГУ узнали возраст одного из самых мощных метеорных потоков