Главная » 2010 » Март » 5 » Японские ученые открыли новый органический сверхпроводник
09:55
Японские ученые открыли новый органический сверхпроводник
Молекулярная и кристаллическая структура пицена (иллюстрация из журнала
Nature).
Японские физики получили сверхпроводник с
высокой критической температурой в 18 К на основе углеводорода пицена
C22H14.
Для создания сверхпроводящих образцов ученые в течение нескольких
дней нагревали сверхчистые кристаллы пицена в присутствии калия.
Полученные заготовки охлаждались до нескольких кельвинов и помещались в
магнитное поле.
Известно, что в сверхпроводящем состоянии токи внутри
сверхпроводника создают внутреннее магнитное поле, направленное
противоположно внешнему и компенсирующее его. При нагревании образца и
переходе в «обычное» состояние магнитная
восприимчивость, однако, резко изменяет свое значение с
отрицательного на положительное. Наблюдая за изменениями
восприимчивости, исследователи оценивали критическую температуру Тс
сверхпроводника.
В опытах были задействованы образцы с различными концентрациями
щелочного металла, которые лежали в диапазоне от 1 до 5,1 атома калия на
молекулу пицена. Свойством сверхпроводимости обладали кристаллы с
концентрациями в интервале 2,6–3,3, причем соответствующая критическая
температура изменялась от 6,5 до 18 К. Исследователи также пробовали
использовать другие щелочные металлы (натрий, рубидий цезий);
сверхпроводимость с Тс = 7 К была зарегистрирована только в
образце с 3,1 атома рубидия на молекулу пицена.
Критическая температура в 18 К может считаться высокой для
органического сверхпроводника. Превосходящее значение демонстрирует лишь
фуллерен
С60 с добавками щелочных металлов.
К сожалению, авторам не удалось изучить кристаллическую
структуру полученных образцов в сверхпроводящем состоянии, что
затрудняет объяснение механизма сверхпроводимости пицена.
Полная версия отчета опубликована в журнале Nature