Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

25.04.2019
16:56

Физики напрямую измерили скорость рекордно редкого радиоактивного распада

    Детектор XENON1T. В установке создается электрическое поле, чтобы заставлять носители заряда всплывать к детекторам —так физики определяют глубину, на которой . . .

25.04.2019
16:34

Найден второй кандидат на слияние нейтронных звезд

    Гравитационные антенны в США и Италии уловили новый сигнал, который, согласно первичной обработке, возник в результате слияния двух нейтронных звезд . . .

25.04.2019
16:14

Названа причина загадочной аномалии в Антарктиде

    Ученые Нью-Йоркского университета в Абу-Даби определили причину возникновения гигантской полыньи среди льдов, покрывающих Южный океан у берегов Антарктиды, в . . .

24.04.2019
19:59

Меркурий имеет массивное твердое внутреннее ядро

    Самая маленькая планета в нашей солнечной системе имеет наиболее массивное твердое внутреннее ядро, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Geophysical Research Letters. В своем . . .

24.04.2019
19:13

Найдены превращающие свет в электричество камни

    Пустынный загар — минеральная корка на камнях — пример системы, в которой обнаружен новый эффект Ученые обнаружили возникновение электрического тока в . . .

24.04.2019
19:03

Реакторы российской плавучей АЭС успешно прошли испытания

    Специалисты «Росэнергоатома» завершили комплексные испытания ядерной энергетической установки перспективной плавучей атомной электростанции «Академик . . .

24.04.2019
17:06

Россия до 2025 года запустит 30 гражданских спутников для наблюдения Земли

    Россия планирует вывести на орбиту три десятка гражданских космических аппаратов для дистанционного зондирования Земли, сообщил Роскосмос. Сейчас российская . . .

24.04.2019
17:02

Физики из России провели сверхточную "перепись" космических лучей

    Международный коллектив ученых с участием российских исследователей провел пока самые точные и длительные наблюдения за космическими лучами сверхвысоких . . .

24.04.2019
16:56

Ученые выяснили, почему российская Арктика тает быстрее американской

    Экспедиции в Северный Ледовитый океан и данные со спутников помогли климатологам из МФТИ и других научных центров выяснить, почему российское заполярье тает . . .

24.04.2019
16:30

Полярные сияния «тормозят» искусственные спутники Земли, выяснили ученые

    Исследователи из Центра космических наук Университета Нью-Гэмпшира, США, обнаружили, что космические «лежачие полицейские», которые могут замедлять спутники, . . .

24.04.2019
16:04

Наблюдения в рентгене позволили глубже понять туманность пульсарного ветра 3C 58

    Анализ новых данных, собранных в результате наблюдений в рентгеновском диапазоне при помощи космического аппарата НАСА NuSTAR, а также архивных данных, полученных . . .

24.04.2019
15:57

Исследование дисковых галактик проливает свет на движения звезд

    Астрофизики совершили важный шаг на пути к выяснению таинственного механизма, посредством которого дисковые галактики поддерживают форму своих спиральных . . .

24.04.2019
15:53

На Марсе впервые зафиксировали землетрясение

    Французский сейсмограф SEIS впервые в истории зафиксировал небольшие подземные толчки на Марсе. Об этом космическое агентство Франции CNES сообщило в Twitter . . .

24.04.2019
15:44

Доказано существование редкой и аномальной материи

    Физики Инсбрукского университета в Австрии получили новое доказательство существования одной из самых экзотических и редких форм материи, демонстрирующей . . .

23.04.2019
18:20

Быстрый дрейф северного магнитного полюса Земли связали с геомагнитными рывками

    Ученые из Франции и Дании разработали компьютерную модель активности ядра Земли, которая воспроизводит и позволяет объяснить происхождение геомагнитных рывков, . . .

23.04.2019
15:47

Сверхпроводимость при комнатной температуре: в шаге от мечты

    Ученые добились сверхпроводящего состояния вещества при рекордно высокой температуре — минус 13 градусов Цельсия. Для этого к образцу пришлось приложить давление около двух миллионов атмосфер. Подробностями уникального эксперимента с РИА Новости поделился один из авторов прорывной работы физик Виктор Стружкин.

    В 2015 году ученые из Германии, возглавляемые Михаилом Еремцом, опубликовали в Nature статью о том, что сероводород (H2S) становится сверхпроводником при 203 кельвинах (минус 70 градусов Цельсия). В СМИ это явление окрестили "тухлой" сверхпроводимостью.

    В декабре прошлого года та же научная группа сообщила, что с супергидридом лантана (LaH10) добилась температуры перехода в сверхпроводящее состояние (Tc) на уровне 250 кельвинов. Их достижение превзошла группа Рассела Хемли из Университета Джорджа Вашингтона в США: 260 кельвинов, что соответствует минус 13 градусам Цельсия, обычной зимней температуре.

    Это мировой рекорд на пути к одному из "священных граалей" физиков. Долго ли он продержится? Между занимающимися этой тематикой научными группами сильная конкуренция.

    "Мы планируем ряд экспериментов с гидридами лантана и иттрия, чтобы приблизиться к сверхпроводимости при комнатной температуре", — комментирует РИА Новости Виктор Стружкин, коллега Хемли, один из авторов этого исследования.

    Водород как металл

    Сверхпроводимость известна больше века. Практически применяется с 1960-х, когда синтезировали ниобий-титан, переходящий в сверхпроводящее состояние при температурах жидкого гелия.

    В 1990-х открыли сверхпроводники нового класса — купраты, бораты, пниктиды. Их называют высокотемпературными, хотя работают они при минус 196 градусах, в жидком азоте.

    Для обоих видов сверхпроводников нужен криостат, что мешает их широкому распространению в электротехнике. Единственное массовое изделие, где они востребованы, — магнитно-резонансные томографы для медицины.

    И вдруг такой научный прорыв. Причем с совершенно другим классом веществ — легкими соединениями на основе водорода, или гидридами. "Сейчас только в них наблюдается сверхпроводимость при температурах, близких к комнатной. С купратами и соединениями железа прогресса нет, так как неизвестен механизм сверхпроводимости в них, следовательно, непонятно, по каким параметрам оптимизировать сверхпроводящий переход. В гидридах, напротив, все известно — там фононный механизм, описываемый теорией Бардина, Купера и Шриффера", — продолжает Стружкин.

    Согласно теории БКШ (так ее называют для краткости), в кристаллической решетке вещества возникает фонон — область энергетического возбуждения. В ее центре находится ион, к которому стягиваются электроны. В результате образуется куперовская пара — два электрона, действующие как одна частица. Они движутся по кристаллической решетке, не встречая препятствий.

    Эти куперовские пары обеспечивают сверхпроводимость — ток по образцу без сопротивления и, соответственно, потерь энергии. Если металлы нужно охлаждать до температуры жидкого гелия, чтобы перевести в сверхпроводящее состояние, то для водорода и его соединений такого ограничения нет. Эту теорию британский физик Нейл Ашкрофт выдвинул еще в 1968 году.

    Лишь спустя полвека, используя квантовую механику и получив в свое распоряжение мощные суперкомпьютеры, ученые выяснили, какие соединения перспективны в качестве сверхпроводников. Экспериментаторам осталось все это проверить. Куперовские пары обеспечивают сверхпроводимость в металлах

    В алмазных тисках

    "Мы подготавливаем камеру с алмазными наковальнями и образцом диаметром около пятидесяти и толщиной два-три микрона. После этого отправляемся на синхротрон, где образец нагревается лазером. Там мы убеждаемся с помощью дифракции рентгеновских лучей, что получена нужная фаза супергидрида, предсказанная в теории. Затем в лаборатории проверяем сопротивление или магнитную восприимчивость в зависимости от температуры и, если все прошло удачно, регистрируем сверхпроводящий переход", — кратко излагает суть исследования Виктор Стружкин.

    Он и его коллеги применили совершенно новый подход — синтезировали гидрид лантана прямо в ячейке с алмазными наковальнями под давлением 180 гигапаскалей. По мере остывания образца, на 260 кельвинах, в нем зафиксировали резкое уменьшение сопротивления, что означало переход в сверхпроводящее состояние.

    Российско-немецкий физик Михаил Еремец был назван редакцией журнала Nature одним из десяти ученых года за его разработки в области сверхпроводников и, в частности, за разработку экзотических сероводородных сверхпроводящих материалов.

    "Обычно переход в сверхпроводящее состояние сопровождается эффектом Мейснера, когда магнитное поле вытесняется из образца. Этот момент фиксируется различными чувствительными методами. Другой подход — измерение электрического сопротивления, которое падает до нуля в момент перехода", — поясняет физик.

    Доказать нулевое сопротивление из-за различных погрешностей в эксперименте технически сложно, поэтому часто дополнительно выполняют измерения в магнитном поле, которое должно снижать Тс. "Если такое снижение наблюдается, то с большой долей вероятности переход — сверхпроводящий. Хотя даже в этом случае сверхпроводимость может осуществляться по поверхности образца. Для строгого доказательства необходимы измерения магнитной (объемной) восприимчивости и эффекта Мейснера", — уточняет он.

    Все стадии эксперимента, включая измерения, — трудоемкие и требуют много времени. Чтобы только попасть на синхротрон, необходимо участвовать в конкурсе проектов. Получить доступ к установке удается всего несколько раз в год, в соответствии с ее рабочим циклом. Один опыт может длиться от нескольких недель до полугода, в зависимости от многих обстоятельств.

    Камера высокого давления или криостат?

    Нет сомнений, что физики получат сверхпроводник при комнатной температуре в самое ближайшее время. Научная значимость этого открытия огромна. А вот практические перспективы пока не проглядываются из-за очень высокого давления (как в недрах планет), под которым должен находиться материал. Без этого сверхпроводящее состояние исчезнет.

    Может быть, упаковать гидрид в какие-то наноструктуры, например углеродные нанотрубки, чтобы поддержать высокое давление? Такую идею высказал в разговоре с РИА Новости академик Вадим Бражкин, директор Института физики высоких давлений РАН в Троицке (ИФВД). "Не думаю, что наноструктуры или тонкие слои способны поддерживать давление в двести гигапаскалей. Известно, что в гетероструктурах удается создавать стресс (давление) до двух гигапаскалей", — аргументирует Виктор Стружкин.

    Он видит другой путь — помещать сверхпроводник в камеру высокого давления. Нужные условия там можно поддерживать годами. Окажутся ли такие изделия более дешевыми в производстве и эксплуатации, чем низко- и высокотемпературные сверхпроводники, для которых требуется криостат, покажет только практика.

    Прорыв, подготовленный в СССР

    Прорыв в области сверхпроводимости — заслуга наших соотечественников, выходцев из ИФВД. Виктор Стружкин проходил там практику в лаборатории Ефима Ицкевича во время учебы в МФТИ. В 1980-м пришел туда по распределению и совместно с Вячеславом Крайденовым занимался тепловыми свойствами металлов при гелиевых температурах и высоком давлении.

    "Через несколько лет я сменил тематику и начал исследовать оптические свойства аморфных материалов, занялся алмазными камерами в лаборатории Анатолия Макаровича Широкова вместе с Михаилом Еремцом и другими коллегами и студентами. Там же у нас возник интерес к высокотемпературным медным сверхпроводникам — купратам", — вспоминает ученый.

    В 1987 году он приступил к изучению фононов и магнонов (магнитные возбуждения) в купратах, сотрудничая с Институтом физики твердого тела в Черноголовке.

    "Я продолжал заниматься купратами во время стажировки в Германии в начале 1990-х, а затем стал работать с геофизической лабораторией в Институте Карнеги в Вашингтоне по исследованию сверхпроводников, благодаря замечательному методу измерений магнитной восприимчивости в алмазных ячейках, предложенному Юрием Тимофеевым из ИФВД", — рассказывает физик.

    Его всегда интересовало, как получить материалы с максимальной сверхпроводящей температурой. А потенциальные рекордсмены в этой области — гидриды.

    Сейчас Виктор Стружкин работает в геофизической лаборатории в Институте Карнеги в Вашингтоне, сотрудничает с ИФВД в Троицке и Институтом Дейва Мао в Китае.

    По информации https://ria.ru/20190423/1552922691.html

23.04.2019
14:54

Потепление в Арктике обойдется человечеству в 447 МКС

    Разрушение многолетней мерзлоты в Арктике и изменение альбедо поверхности Земли из-за таяния арктического снега и льда ускорят изменение климата и станут . . .

23.04.2019
14:41

Раскрыта причина загадочных геомагнитных аномалий

    Ученые из Института физики Земли в Париже объяснили существование аномальных и быстрых изменений в магнитном поле, известных как геомагнитные рывки, или джерки . . .

23.04.2019
14:36

Зафиксировано ускорение наступления климатической катастрофы

    Международная группа ученых измерила скорость таяния льда в Гренландии и оценила его потери с 1972 года. За последние десятилетия процессы разрушения ледников . . .

22.04.2019
19:16

Детальное изображение Большого Магелланового Облака

    Вряд ли кто-то поспорит с тем, что космос невероятно красив. Благодаря мощным телескопам и набранному за сотни лет опыту, астрономам со всех уголков мира удается . . .

<< 61|62|63|64|65|66|67|68|69|70 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100