Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1.Схема строения ВТСП на основе железа, а не меди.

Надежда века железа

Ключевые слова:  квазидвумерные системы, сверхпроводимость, слоистые структуры

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

08 июля 2008

Явление сверхпроводимости обычно наблюдается как резкое снижение вплоть до обнуления удельного сопротивления материала при его охлаждении. Температуру перехода в сверхпроводящее состояние называют критической температурой (Tc).

Не так давно исполнилось 20 лет с того самого момента, когда были впервые опубликованы статьи Georg Bednorz и Alex Müller (1986-1987 года), в которых сообщалось об открытии новых, до того времени почти не исследованных слоистых купратов. В этих работах была достигнута рекордная критическая температура для сверхпроводников того времени – 35К. Именно этим соединениям суждено было на десятилетие вперёд начать гонку за заветными градусами Кельвина и поселить в сердцах фантастов и учёных надежду на скорое построение электрических сетей нового поколения, в которых энергия передавалась бы без потерь. Вскоре были опубликованы и другие работы по высокотемпературной сверхпроводимости. Заветное значение Tc остановилось в районе 130К, и казалось, что стоит ещё чуть-чуть постараться, и можно создать материал, который будет проводить электричество с очень и очень малыми потерями уже при комнатной температуре. Однако жизнь и природа оказались более сложными и менее изученными, чем это представлялось первопроходцам ВТСП.

Автор статьи обращает внимание читателей на то, что в мире существуют не только перовскитоподобные оксидные ВТСП, но и огромное разнообразие сверхпроводников, построенных по аналогичному принципу. В них присутствуют, во-первых, слоистость; во-вторых, наличие слоя РЗЭ2О3, который является «хранилищем» заряда, и, в-третьих, квазидвумерность. В немедных материалах обычно используется железо, которое, правда, окружено не атомами кислорода, а атомами элементов подгруппы азота (например, мышьяком и фосфором), так что получается некоторый «аналог» слоёв CuO в перовскитных ВТСП. На рисунке 1 представлена структура подобного рода материалов, критическая температура которых находится в пределах 40-60К, что приближается к температуре жидкого азота (77К).

Следует отметить, что для данных материалов можно создать и свою теорию сверхпроводимости, несколько изменив ныне существующие. Если теория низкотемпературной сверхпроводимости учёным хотя бы интуитивно понятна (электрон-фонноное взаимодействие и т.д.), то с ВТСП существует много парадоксов и неувязок, которые мы сегодня не можем внятно истолковать и понять. Ведь теории сверхпроводимости на сегодняшний день, как пиджак или костюм, можно пристроить, приладить – «ужать» или «расширить» – практически к любому сверхпроводниковому материалу.

Может быть, современной научной общественности стоит поглубже изучить этот вопрос и вынести окончательный вердикт ВТСП ? Ведь до сих пор ведутся работы, авторы которых поднимают и поднимают критическую температуру всё выше вверх; по 3, 4, 5К в год, но поднимают (по состоянию на февраль 2008 года максимальное значение Tc составило 185К). Может быть, в модели БКШ стоить выбрать другие фермионы, «покопаться» в арсенале частиц?! В любом случае, эта проблема требует на сегодняшний день решения, и чем скорее оно будет найдено, тем проще будет как экспериментаторам, так и теоретикам.




Комментарии
1. "слои CuO в перовскитных ВТСП" - наверное имелись ввиду все же слои (CuO2)2- ?
2. Каким образом слой РЗЭ2О3 является "хранилищем заряда"? И где он вообсче есть? А если и есть - причем тут "тот принцип, что и перовскитоподобных ВТСП"? Где этот слой в YBa2Cu3O7-x или Bi2Sr2Can-1CunOx?
3. А о СП в MgB2 аффторы не слышали???? ("В немедных материалах обычно используется железо...")

В общем, вывод - ацтой. Включая, кстати, и "Натуру"... ИМХО, ес-сно.
на эту тему есть ещё одна заметка: http://www.c...p?news=1115 новости химии (ВТСП под давлением)

(по материалам статьи: Chem. Commun., 2008 http://dx.do...39/b808474b)
естественно и борид багния упоминается в статье...куда уж без него...;)))
извините, про перст не знал...руки и мышка не доходят до того, чтобы его почитать...
Вопрос насчет "аналогичных принципов". Насколько, по мнению автора, универсально требование наличия РЗЭ-слоя в "медных" сверхпроводниках, и чем "слоистость" отличается от "квазидвумерности" ? В общем, прежде, чем так вольно обращаться с теориями сверхпроводимости, не мешало бы хотя бы популярные статьи почитать на эту тему.

Да, быстро время летит...
Well, to start
with we can see several striking similarities
between the ferrous pnictides and the layered
copper oxide perovskites. First, both are layered
systems. Second, the Ln–O–F layers provide
‘charge reservoirs’ for doping... Third, both systems are, to varying degrees, spin-correlated,
quasi-two-dimensional, Mott–Hubbard charge
transfer antiferromagnetic insulators in their
undoped ground state. These last three properties
are believed to be key to high-temperature
superconductivity...

Если я чего-то не понимаю в английском, то, наверное, слов типа "quasi-two-dimensional"...хотя мудрые книжки я прочитать не откажусь...единственное, что упустил из виду при переводе, так это только "spin-correlated,
quasi-two-dimensional, Mott–Hubbard charge
transfer antiferromagnetic insulators"...запомнилось просто более знакомое слово...
и на счёт La2O3 я немножко переборщил, там конечно же должно быть так: слои LaO (ну или РЗЭO, всё-таки в статье обобщается на все лантаноиды...)
Жень, в уже упомянутом мною семействе Bi-Sr-Ca-Cu-O нет РЗЭ вообсче, а тасло быть, и нет слоев (РЗЭ)О... Более того таких слоев нет в (РЗЭ)Ba2Cu3O7-x - там слои (РЗЭ)3+.
О хранилище заряда, насколько я понимаю это должен быть слой с элементом в переменной степени окисления. В купратных ВТСП - (CuO2)2-. В висмутовых хитрее: там рассматривается как хранилище заряда и слой (Bi2O2)2+ - причем Bi+5 искался активно, но насколько я помню без доказанных успехов, однако из-за особенностей кристаллохимии (несоразмерная модуляция, вызваемая наличием у висмута 6s2 неподеленной пары) этот слой нестехиометричен по кислороду (доказано) и, возможно, содержит кислород в другой степени окисления. При частичной замене Bi на Pb этот слой уже точно является упомянутым хранилищем...
я вроде об этом упомянул, когда приводил текст оригинальной статьи...там слои Ln–O–F...
к тому же просил вроде бы ЕАГ дать ссылку, на оригинальную статью, посвящённую этом классу соединений и так же опубликованную в Nature, вроде бы...но он её не вставил в текст данной новости...
Да, упущение, признаю...

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

По мотивам Дали
По мотивам Дали

Приглашение на вебинар «Комбинация АСМ и оптических методик: новые достижения и приложения»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс приглашает Вас принять участие в бесплатном вебинаре «Комбинация АСМ и оптических методик: новые достижения и приложения»

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

XXI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии,
Уважаемые коллеги! Приглашаем вас принять участие в работе XXI Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, который состоится с 9 по 13 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге и станет одним из основных мероприятий Международного года Периодической таблицы химических элементов, провозглашённого ООН в декабре 2017 г.
Проводится под эгидой Международного союза по теоретической и прикладной химии (IUPAC).

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.