Металлический азот: квантовые провода из воздуха ✎ экспресс

Оригинал: "One-Dimensional Metallic Polymeric Nitrogen"
arXiv:2603.02716 · 2026-03-03 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Физики создали металлические нити из азота, стабильные при обычном давлении и обладающие огромной энергоёмкостью.

Превращение лёгких газов, таких как водород и азот, в металлическое состояние — давняя мечта физиков, уходящая корнями в предсказания о поведении вещества при экстремальных давлениях. В новом эксперименте газообразный азот подвергли сжатию до 130–140 гигапаскалей — это давление, эквивалентное весу в 14 миллионов килограммов, приходящемуся на площадь ногтя, — и одновременно нагрели до 3000°C. Под этим чудовищным воздействием атомы выстроились в жёсткие цепочки, напоминающие микроскопические провода, и вещество приобрело металлический блеск и электропроводность. Рентгеноструктурный анализ и спектроскопия — метод, изучающий взаимодействие излучения с веществом — показали, что эти цепочки изогнуты зигзагом, подобно сиденьям амфитеатра, что и объясняет их проводящие свойства.

Новый материал поражает своей двойной природой. При охлаждении до -250°C он становится сверхпроводником — электрический ток течёт без малейшего сопротивления, что является квантовым эффектом, обычно требующим сложных керамических соединений. В обычных же условиях вещество не распадается, хотя в каждом его грамме «заперто» 8,78 килоджоулей энергии — вдвое больше, чем в тротиле. Эта аналогия с падающим с десятого этажа автомобилем помогает представить колоссальную плотность энергии, которая, однако, остаётся стабильной благодаря уникальной структуре цепочек. Такие нити открывают путь к сверхпроизводительным микросхемам и компактным накопителям энергии, где однажды электричество пойдёт по проводам, созданным буквально из воздуха.

До сих пор металлический азот получали только в трёхмерной форме, нестабильной после снятия давления. Новая одномерная форма стала первой, выживающей в обычных условиях.

Учёные
Ludwig BoltzmannRudolf ClausiusCharles-Augustin de CoulombWolfgang PauliSatyendra Nath BoseAlbert Einstein
Понятия
жидкий азот нитрид ниобия нитрид алюминия температура жидкого азота никель сверхпроводимость графена высокотемпературная сверхпроводимость металл никелат полимер фазовый переход, индуцированный давлением алмаз ванадий медь неньютоновская жидкость ниобий магнитометрия на алмазах молибден диселенид вольфрама графен