Миассит: первый минерал-сверхпроводник, обнаруженный в природе

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В мире, где наука стремительно развивается, открытия в области сверхпроводимости открывают новые горизонты. Одним из таких открытий стал миассит — минерал, который, как выяснилось, обладает свойствами нетрадиционного сверхпроводника. Это открытие, сделанное учеными из Национальной лаборатории Эймса, может существенно повлиять на развитие сверхпроводниковых технологий.


(a) Изменение температуры глубины проникновения по Лондону, Δλ(T), в выращенном монокристалле Rh17S15. На главной панели показано Т-линейное изменение Δλ(T) в характерном диапазоне температур ниже 0,3Тлc. Открытые и закрытые символы представляют данные, полученные настройками TDR в холодильнике разбавления (DR-TDR) и 3Он (3He-TDR), соответственно. Врезка: график полного температурного диапазона Δλ(T)/Δλ(6 K) и фотография типичного монокристалла на бумаге масштаба 1 мм. Пунктирная вертикальная линия указывает на Tc определяется с помощью критерия максимума dλ/dT. (b) Нормированная сверхтекучая плотность ρs = λ2(0)/λ2(Т) в резус-факторе17S15. Линии представляют собой теоретические кривые для полнощелевой s-волны (зеленая), линейно-узловой d-волны в плоскости (фиолетовый) и вне плоскости (пурпурный) и анизотропной s-волны (серый и красный).. Обратите внимание, что кривые для d-волны и расширенной s-волны практически идентичны и могут быть не различимы на рисунке. (CC BY 4.0)
Автор: Kim, H., Tanatar, M.A., Kończykowski, M. et al. Nodal superconductivity in miassite Rh17S15. Commun Mater5, 17 (2024). https://doi.org/10.1038/s43246-024-00456-w Источник: www.nature.com

Сверхпроводимость — это уникальное состояние материи, при котором электрический ток проходит через материал без каких-либо потерь, что делает его идеальным для множества применений, от медицинских устройств до квантовых компьютеров. Традиционные сверхпроводники требуют очень низких температур для достижения этого состояния, что ограничивает их практическое использование. Однако нетрадиционные сверхпроводники, такие как миассит, могут работать при более высоких температурах, что делает их более перспективными для будущего.

Миассит, обнаруженный в России, стал первым минералом, природные свойства которого позволяют ему действовать как нетрадиционный сверхпроводник. Это открытие опровергает долгое время существовавшее предположение о том, что такие свойства возможны только в материалах, созданных искусственно.

Исследование миассита показало, что его сверхпроводящие свойства схожи с высокотемпературными сверхпроводниками. Команда ученых, включая Руслана Прозорова и Пола Кэнфилда, использовала ряд методов для изучения этих свойств, в том числе измерение Лондоновской глубины проникновения, которое показало, что миассит ведет себя как нетрадиционный сверхпроводник.

Это открытие не только расширяет наше понимание сверхпроводимости, но и открывает новые возможности для исследования и разработки сверхпроводников, которые могут быть использованы в самых разных областях, от энергетики до высокотехнологичных устройств. Миассит является примером того, как природные материалы могут внести свой вклад в развитие науки и технологий, предоставляя уникальные свойства, которые ранее считались недостижимыми. Это открытие подчеркивает, что природа по-прежнему полна сюрпризов, и что наш путь к пониманию ее тайн еще далек от завершения.