Сплав, который становится сверхпроводником после нагрева экспресс
Металлический брусок из пяти разных металлов — гафния, ниобия, скандия, титана и циркония — лежит в печи. После нагрева до 600 градусов внутри него появляются участки, похожие на узор из двух перемешанных металлов, как мраморные прожилки. Именно эти участки заставляют весь сплав проводить электрический ток без потерь при очень низкой температуре — около минус 263 градусов по Цельсию. Такое явление называют сверхпроводимостью, и оно исчезает при малейшем нагреве, поэтому материалы держат в жидком гелии.
Учёные измерили, при какой температуре сплав становится сверхпроводящим, и увидели: чем горячее была печь при отжиге, тем выше эта температура. Рекорд составил 9,93 кельвина (примерно минус 263,2 градуса Цельсия) для образца, нагретого до 800 градусов. Это почти на два градуса выше, чем у обычных сплавов такого типа. Причина в том, что нагрев раздувает те самые "мраморные" участки — они занимают больше места, и сверхпроводимость усиливается.
Почему так происходит? Анализ показал, что в сверхпроводимости участвуют не только электроны, но и колебания атомов кристаллической решётки. Электроны объединяются в пары, и эти пары движутся сквозь металл без столкновений, как группа танцоров, которая держится за руки и синхронно обходит препятствия. В сплаве с "мраморным" узором таких пар образуется больше, и они крепче держатся вместе.
Рекордная температура сверхпроводимости у этого сплава — 9,93 кельвина, то есть примерно минус 263,2 градуса Цельсия. Это холоднее, чем поверхность Плутона, где около минус 230 градусов.