Цивилизация
Физики из Химического института им. Макса Планка (Германия) под руководством Александра Дроздова и Михаила Еремца предложили новый метод измерения сверхпроводимости при высоком давлении, который позволил им детально исследовать сверхпроводящий переход в сероводороде под давлением 153 ГПа. Работа ученых опубликована в журнале Science.
В августе прошлого года группа Михаила Еремца установила новый мировой рекорд по максимуму температуры для сверхпроводников. Им удалось превратить сульфид водорода в сверхпроводник под давлением около 200 ГПа (около 2 млн атм) и при температуре 200 К (-70 °C). За это выдающееся достижение журнал Nature назвал Михаила Еремца в числе самых ярких фигур научного мира в 2015 году.
В своей последней работе ученые неопровержимо доказали, что сильно сжатый сероводород является сверхпроводником II рода с высокими критическими параметрами: сверхпроводящее состояние присутствует в нем вплоть до температуры 140 К.
«В экспериментах при давлениях выше 100 ГПа основная сложность связана с микроскопическими размерами образца, помещенного в камеру высокого давления, — рассказывает один из авторов исследования Иван Троян. — Мы поставили цель придумать метод, который бы наглядно и убедительно демонстрировал сверхпроводящие свойства образца при давлении 150 ГПа подобно тому, как это представлено на фотографии, показывающей парящий над платформой из сверхпроводника магнит.
В нашей работе предложен и реализован новый метод, который позволяет установить факт выталкивания сильного магнитного поля из объема сверхпроводящего сероводорода при давлениях мультимегабарного диапазона».
Эффект Мейснера является другим характерным свойством сверхпроводников помимо нулевого сопротивления: при переходе находящегося в магнитном поле вещества в сверхпроводящее состояние магнитное поле вытесняется из объема образца. Наглядной демонстрацией эффекта Мейснера служит левитация магнита над поверхностью охлажденного сверхпроводника в магнитном поле. Именно магнитное поле, вытесненное из объема сверхпроводящего образца, заставляет магнит парить в воздухе.
«Фактически мы померили эффект Мейснера в широком смысле — сверхпроводник является идеальным диамагнетиком, — объясняет Иван Троян. — Изюминка и главная оригинальная идея работы состоит в том, что мы измерили эффект Мейснера с помощью эффекта Мессбауэра — резонансного поглощения электромагнитного излучения ядром атома. Эта идея основана на многолетних исследованиях по эффекту Мессбауэра в отделе ядерных методов и магнитных структур в Институте кристаллографии РАН. Сотрудничество с учеными станции ID18 ESRF и института по химии Макса-Планка (г. Майнц) сделало возможным провести уникальные эксперименты».
