Группа корейских исследователей во главе с Сокпэ Ли, Чжихун Ким и Ян-Ван Квоном заявила о создании материала, демонстрирующего сверхпроводимость при рекордной температуре +127 °C (400 °K). Это открытие, если оно будет независимо подтверждено, способно кардинально изменить многие технологические сферы нашей цивилизации.
Материал LK-99: долгий путь к признанию
Эффект был достигнут на основе модифицированного свинцово-апатитного соединения, в котором часть ионов свинца заменена на медь. Исследователи синтезировали этот материал ещё в 1999 году, дав ему название LK-99 (по первым буквам фамилий авторов и году создания). Долгое время работа оставалась в тени: патент был получен лишь в марте 2023 года, а статья на корейском языке не привлекла широкого внимания. Ситуация изменилась 23 июля, когда препринт исследования появился на популярном архиве ArXiv.org, вызвав волну интереса и попыток воспроизвести эксперимент в лабораториях по всему миру.
Сверхпроводящий образец ЛК-99 парит над магнитом
История сверхпроводимости: от случайности к прорывам
Интересно, что история сверхпроводимости полна примеров, когда ключевые открытия делались малоизвестными учёными. В 1911 году голландец Хайке Каммерлинг-Оннес совершенно случайно обнаружил, что сопротивление ртути падает до нуля при температуре около -270 °C. Это явление, при котором электрический ток может течь без потерь сколь угодно долго (как в знаменитом лейденском кольце, запущенном в 1927 году), стало предметом интенсивного изучения.
Долгие десятилетия прогресс был медленным. Значительный вклад в теорию внесли советские учёные (теория ГЛАГ) и американские физики (теория БКШ), но температура перехода в сверхпроводящее состояние повышалась незначительно. Многие авторитетные работы даже доказывали теоретическую невозможность «горячей» сверхпроводимости.
Всё изменилось в 1986 году, когда сотрудники скромной лаборатории IBM в Цюрихе, Мюллер и Беднорц, обнаружили сверхпроводимость в керамическом материале при -238 °C. Это открытие, удостоенное Нобелевской премии уже через год, запустило настоящую «керамическую лихорадку» и позволило поднять температурный порог ещё примерно на 100 градусов. Однако дальнейший прогресс снова замедлился. Последний рекорд 2019 года (-23°C) требовал колоссального давления, что делало его непрактичным. Полноценной теории, объясняющей высокотемпературную сверхпроводимость, до сих пор не существует.
На этом фоне заявление корейских учёных о сверхпроводимости при +127°C и атмосферном давлении выглядит настоящей сенсацией, способной перевернуть представления о возможном.
Обратите внимание: Открыт Святой Грааль палеонтологии – самое раннее известное животное на Земле.
Почему это так важно? Практические перспективы
Основная ценность сверхпроводников заключается не столько в передаче электроэнергии на большие расстояния (существующие материалы для этого слишком дороги), сколько в создании мощных магнитных полей без гигантских энергозатрат. И здесь ключевым является не только высокая температура LK-99, но и, как утверждают авторы, его устойчивость к сильным магнитным полям.
Это открывает фантастические перспективы. Прежде всего, в области управляемого термоядерного синтеза. Установки типа ТОКАМАК, которые десятилетиями оставались экспериментальными, для удержания плазмы требуют невероятно мощных магнитных полей. «Горячие» сверхпроводники могут сделать создание коммерческих термоядерных реакторов экономически и технически осуществимым, возможно, в течение следующих 30-50 лет.
Другое многообещающее направление — магнитная левитация. Эффект Мейснера (или «эффект Мухаммеда»), при котором сверхпроводник парит над магнитом, известен с 1933 года. Широкое внедрение сверхпроводников при комнатной температуре может революционизировать транспорт: сделать поезда на магнитной подушке (как китайский CRRC 600) значительно дешевле и эффективнее, дать новый импульс проектам вроде HyperLoop, а в отдалённой перспективе — задуматься о новых принципах организации городского транспорта.
Поезд на магнитной подвеске "CRRC 600" Китай. Скорость 620 км/ч. Начало эксплуатации 2025 г
Кроме того, сверхпроводники могут стать идеальными накопителями энергии, использоваться для создания более мощных и компактных медицинских томографов (МРТ) и стать основой для следующего поколения квантовых компьютеров.
Осторожный оптимизм
Авторы исследования завершают свою работу весьма смелым заявлением: «Мы верим, что наша работа станет историческим событием, которое откроет новую эру для человечества». Научное сообщество, помнящее историю как громких открытий, так и не менее громких разочарований, относится к этой новости с осторожным оптимизмом. Сейчас最关键ный этап — независимая проверка и воспроизведение результатов другими лабораториями. Если открытие подтвердится, нас действительно ждёт новая эра. А пока — остаётся ждать.
ЛИТЕРАТУРА:
1. «Первый сверхпроводник при комнатной температуре при атмосферном давлении» Сукбэ Ли, Джи-Хун Ким, Ён-Ван Квон
2. «Рассмотрение вопроса о разработке сверхпроводника при комнатной температуре и атмосферном давлении (LK-99)» Сукбэ Ли, Чжихун Ким, Сунгён Им и еще 3 человека | 2023, 33(2) | стр. 61~70
[mine]Сверхпроводники Эффект МейснераТокамакВидеоYouTubeLongpost 104 EmotionsБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: НАЙДЕН ГРААЛЬ ФИЗИКИ - ГОРЯЧАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ?.