Сверхпроводники с помощью алкоголя

Японские ученые впервые показали, что предварительная выдержка в различных сортах алкоголя придает материалам на основе железа свойство сверхпроводимости гораздо быстрее, чем при простой выдержке на воздухе, что может быть использовано промышленных технологиях получения сверхпроводников, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале «Superconductor Science and Technology».

Наибольшего эффекта ученым под руководством Йошихико Танако (Yoshihiko Takano) из Национального института наук о материалах в Японии удалось добиться с помощью красного вина.

В эксперименте было также задействовано белое вино, виски, пиво, японские алкогольные напитки на основе риса — сётю и саке, а также смесь воды и этилового спирта в качестве контрольного образца. Ученым пока не понятен механизм действия алкоголя на материалы, однако, судя по тому, что разные сорта напитков оказали совершенно разный эффект, заметно превышающий эффект смеси спирта с водой, этиловый спирт играет в нем не самую важную роль.

Сверхпроводники на основе железа, так называемые халькогениды FeX, где в качестве второго компонента могут выступать, сера, селен или теллур, обладают крайне простым составом и кристаллическим строением. Они были открыты сравнительно недавно и сразу приковали к себе интерес ученых.

Обычно подобные материалы становятся сверхпроводящими после продолжительной выдержки на воздухе, как правило, в течение месяцев, однако, как показали японские специалисты, выдержки при повышенной температуре — 70 градусов Цельсия — в алкоголе в течение 24 часов достаточно, для того, чтобы добиться заметно более высокой сверхпроводимости.

Выдержка на воздухе осуществляется для подавления так называемого магнитного упорядочения внутренней структуры сверхпроводника — упорядочения магнитных моментов образующих его атомов или молекул — которое препятствует появлению сверхпроводимости. Достигается это путем встраивания дефектов в структуру, которыми могут быть атомы кислорода, заменяющие атомы серы в одной или нескольких соседних позициях.

Выдержка на воздухе позволяет ввести нужное количество таких дефектов в течение нескольких месяцев, однако использование алкоголя позволяет существенно ускорить процесс. По мнению ученых, химические компоненты алкоголя каким-то образом облегчают вхождение кислорода в структуру, или же обеспечивают внедрение других микроэлементов, которые в достаточно высоком количестве содержатся в вине.

Выяснить этот эффект помогут дальнейшие исследования полученных подобным образом сверхпроводников.