Сверхпроводимость при давлении, доступном лабораториям ✎ экспресс

Оригинал: "Superconducting Hydride Mg2RhH6 Experimentally Achieved at Lower Pressure"
arXiv:2608.15745v1 · 2026-08-16 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 2 мин
Впервые получен гидрид магния-родия, который становится сверхпроводником при давлении 30 ГПа — втрое ниже, чем у прежних рекордсменов.

📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Обычный провод греется, когда по нему течёт ток, — часть энергии теряется впустую. Сверхпроводник лишён этого недостатка: электричество идёт по нему без потерь, как вода по идеально гладкой трубе. Беда в том, что большинство сверхпроводников работают либо при очень низких температурах, либо при колоссальном давлении — таком, какое бывает в недрах планет.

Химики давно ищут материалы, которым хватило бы умеренных условий. Гидриды — соединения металлов с водородом — считались перспективными, но рекордсменам требовалось давление в сотни гигапаскалей. Это как держать образец под весом десятков тысяч слонов на квадратный сантиметр. Новый материал Mg2RhH6 меняет правила игры: он становится сверхпроводником уже при 30 ГПа — втрое меньше прежних значений.

30 ГПа — это давление, которое можно создать в лаборатории с помощью алмазных наковален, не прибегая к уникальным установкам.

Синтез шёл в два шага. Сначала получили предшественник Mg2RhH5, где атомы водорода удерживаются прочными связями. Затем добавили ещё водорода, и при давлении выше 30 ГПа структура перестроилась: пирамидки из атомов родия и водорода превратились в октаэдры. Именно эта новая геометрия позволила электронам заполнить особые состояния и запустить сверхпроводимость.

При 30 ГПа материал перестал сопротивляться току при 24 К — это примерно минус 249 градусов Цельсия. Холодно, но уже не космический мороз. При 53 ГПа температура поднялась до 29 К. Самое важное: соединение термодинамически стабильно, то есть не разваливается самопроизвольно. Значит, его можно изучать и, возможно, использовать.

Для сравнения: прежние гидридные сверхпроводники требовали давления 100–200 ГПа — как в центре Земли.

Путь к сверхпроводникам, работающим при комнатной температуре и обычном давлении, долог. Но каждый шаг в сторону меньшего давления — это шаг к проводам без потерь, мощным магнитам и новым технологиям. Mg2RhH6 показывает: не обязательно сжимать вещество до планетарных давлений, чтобы заставить его проводить ток идеально.

При 30 ГПа расстояние между атомами сжимается примерно на 10–15% — как если бы рост человека уменьшился на голову.

В романе Артура Кларка «Конец детства» пришельцы используют сверхпроводники для левитации, но не уточняют, при каком давлении они работают.

Учёные
Satyendra Nath BoseJohn BardeenFelix BlochGeorg OhmHendrik Casimir
Понятия
высокотемпературная сверхпроводимость высокотемпературный сверхпроводник сверхпроводящая проволока механизмы усиления сверхпроводимости жидкий гелий сверхпроводящий магнит жидкий азот производство водорода карбид кремния нитрид ниобия переохлаждение нулевое сопротивление критический ток сверхтекучая жёсткость купрат теория БКШ метан высокотемпературная сверхпроводимость водородная связь сверхпроводящая электроника