Российские физики синтезировали сверхпроводники нового поколения
Фотография кристалла нового сверхпроводника BaFe1,94Сo0,06As2 с увеличением в 45 раз
В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) синтезированы кристаллы новых сверхпроводящих соединений на основе железа, легированных никелем и кобальтом. По своим параметрам материалы не уступают лучшим зарубежным FeAs-образцам и имеют большие перспективы в технологии сверхсильных магнитных полей и сильноточных применениях в технике.
Так, в образцах, синтезированных в лаборатории сверхпроводимости ФИАН, значения верхнего критического поля приближаются к 100 Т, температура перехода достигает 21 К, а критическая плотность тока при низких температурах (порядка 4,2 К) в магнитном поле 10 Т превышает 106 А/см2, превосходя таким образом плотности тока в купратных сверхпроводниках, по-прежнему доминирующих в сфере ВТСП. По указанным параметрам новые соединения могут конкурировать с лучшими зарубежными аналогами в классе FeAs-материалов и являются перспективными кандидатами для практического использования - прежде всего, при создании магнитов со сверхсильными полями.
А вообще эта тема у нас постепенно продвигается вперед, вот так :
Проект по созданию Российского центра сильных магнитных полей с достижением магнитной индукции до 100 Тл предложен учеными Физического института им. П.Н. Лебедева РАН совместно со специалистами из Массачусетского института технологий. О его перспективах рассказал руководитель проекта с российской стороны Владимир Пудалов, доктор физико-математических наук, заведующий отделом высокотемпературной сверхпроводимости и наноструктур ФИАН.
Исследования в сильных магнитных полях издавна привлекают ученых всего мира возможностью глубже понять молекулярные и атомные свойства вещества. Магнитные поля действуют на элементарные магнитные моменты электронов и ядер, позволяя изучать их отклик в широком диапазоне частот. Хорошо известный пример - медицинские магнитно-резонансные томографы работают с полями в единицы Тесла. Чем сильнее магнитное поле, тем более ценную информацию можно получить из магнитных измерений.
Хорошо понимая это, Петр Капица еще в 20-е годы прошлого века, работая у Эрнеста Резерфорда в Кембридже, создавал рекордные по тем временам поля до 32 Тл, но длительностью всего лишь в сотую долю секунды. В 1930-х годах получением сверхсильных магнитных полей занимался американский физик Фрэнсис Биттер, который смог создать не импульсные, а стационарные поля до 10 Тл с помощью изобретенных им медных электромагнитов специальной конструкции, которые с тех пор называются «Биттеровскими». Лаборатория в Массачусетском институте технологий (MIT) в Бостоне, в которой он работал, стала впоследствии называться его именем и до сих пор является мировым центром, где разрабатываются сверхсильные магниты.
На сегодняшний день в мире существует только три специализированных центра, в которых получают сильные магнитные поля с магнитной индукцией около 40 Тл. Это лабораториии сверхсильных полей в Талахасси (США), в Гренобле (Франция) и Наймегене (Нидерланды). Соответствующие магнитные установки сопоставимы по масштабам с крупными заводскими корпусами, являются крайне дорогостоящими, энергоемкими, и функционируют как центры коллективного пользования, в которые могут приезжать исследователи из разных стран и проводить там свои эксперименты. В России сейчас максимальное стационарное поле, доступное для исследователей, составляет 21 Тл. Такой сверхпроводящий магнит функционирует в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН.
Специалисты из России имеют возможность провести свои исследования в зарубежных центрах, однако существует ряд ограничений, сильно затрудняющих работу и, тем более, дальнейшее практическое использование результатов таких исследований именно в России. Поэтому наличие собственного центра сверхсильных магнитных полей - это не только решение проблемы проведения актуальных научных исследований на передовом уровне, но и вопрос престижа страны и демонстрации ее технологического уровня.
Недавно специалистами из MIT (США) совместно со специалистами из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН разработан проект создания серии источников магнитных полей на основе сверхпроводниковых материалов с индукцией до 100 Тл, что в 2,5 раза выше существующих рекордных полей. Реализация проекта рассчитана на 10 лет и предполагает строительство для 100 Тл магнита отдельного здания высотой 20 метров. Уже через несколько может быть создан первый, самый «маленький» из этих магнитов - в 40 Тл. Несмотря на свои миниатюрные размеры - около 60 см в диаметре, этот магнит сразу выведет Россию на один уровень с тремя подобными мировыми центрами и откроет широкие перспективы развития российских технологий. В России очень много талантливых ученых и гениальных теоретических разработок, которым нужна экспериментальная база.
Если посмотреть на список Нобелевских премий, то очень большое количество из них было получено благодаря тому, что ученые имели доступ к сильным магнитным полям. Даже если в названии Нобелевской премии в области физики не указаны «сильные магнитные поля» или «сверхпроводимость», то оказывается, что за этим в большинстве случаев стоят эксперименты, сделанные в сильных магнитных полях. Если у нас в России будет доступ к источнику сильных магнитных полей в 40 Тл, и, впоследствии, в 100 Тл - это откроет нам дверь в будущее».
Строящаяся у нас лаборатория высокотемпературной сверхпроводимости и сверхпроводниковых наноструктур, располагает всей необходимой технической базой для реализации данного уникального проекта. Лаборатория будет расположена в одном из корпусов ФИАН, в котором сейчас ведутся работы по его реконструкции. Вдохновитель создания лаборатории, выдающийся российский физик Виталий Лазаревич Гинзбург, всю жизнь посвятил исследованиям сверхпроводимости и мечтал о красивом и естественном применении сверхпроводников. К сожалению, революционная идея такого применения для создания источника сильных магнитных полей возникла уже после его ухода из жизни. Основой идеи стали разработки новых сверхпроводников, способных работать в сильных магнитных полях.
Для изготовления самого магнита потребуется большое количество специальной ленты из прочного и сверхпроводящего материала, производство которой уже сейчас возможно в России. Таким образом, весь проект может быть осуществлен целиком с помощью российских технологий и материалов. А параллельно проводимые в ФИАН исследования направлены на разработку новых, еще более совершенных сверхпроводниковых материалов, приближая осуществление мечты В.Л. Гинзбурга и упрощая создание сверхсильных магнитов.
Какие потрясающие открытия последуют из экспериментов в сильных магнитных полях в 100 Тл невозможно пока даже представить. Этот проект может стать ключевым событием в развитии современной физики и подарить России ультрасовременные технологии, которые выведут нас на принципиально новый экономический уровень в мире. ФИАН-Информ
[источники]
источники
http://www.promved.ru/articles/article.phtml?id=2464&nomer=82
http://www.fian-inform.ru/fizika-tverdogo-tela/item/121-sverkhprovodniki-semejstva-122
Вот еще недавно появились Новые разработки ЦКБ по судам на подводных крыльях им Р.Е. Алексеева и Россияне в пятый раз выиграли чемпионат мира по программированию
Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия - http://infoglaz.ru/?p=32245