Технологии 2016-07-19T23:36:49+03:00
Українські новини
Физики нашли новый сверхпроводящий материал

Физики нашли новый сверхпроводящий материал

Японцы надеются найти еще несколько суперпроводников по новой методике.
Японцы надеются найти еще несколько суперпроводников по новой методике.

Ученым удалось перевести уже известный материал KTaO3 в сверхпроводящее состояние.

Японские физики нашли способ перевести уже известный материал KTaO3 в сверхпроводящее состояние.

Обычно задачу превращения полупроводников и диэлектриков в металлы или сверхпроводники решают химическим легированием — заменой атомов одного из элементов исходного соединения другими атомами с целью увеличения концентрации свободных носителей заряда n. Химические методы далеко не всегда позволяют достичь нужной n.

Иногда в экспериментах применяют электростатическое легирование, которое также дает возможность повысить концентрацию носителей. Например, в 2008 году объединенная группа ученых из Швейцарии, Франции и Германии показала, что сверхпроводимость границы раздела двух диэлектриков (LaAlO3/SrTiO3) в структуре обычного полевого транзистора легко "контролируется" с помощью электрического поля. Ограничение на n здесь задается напряженностью поля (~106 В/см), при которой происходит пробой диэлектрика.

Более высокие значения напряженности достижимы в схеме, которую называют транзистором с двойным электрическим слоем (electric double-layer transistror, EDLT). Это устройство во многом напоминает полевой транзистор, но роль затворного диэлектрика в нем отводится жидкому электролиту. Когда в жидкость помещают подготовленный образец, ионы из электролита скапливаются у поверхности полупроводникового канала и образуют двойной электрический слой, который действует подобно конденсатору на границе раздела твердой и жидкой фаз. В такой конфигурации физики, выполнявшие опыты с диэлектриком SrTiO3, сумели увеличить концентрацию носителей до ~1014 см–2 и зарегистрировали сверхпроводящее состояние SrTiO3 при Т = 0,4 К.

KTaO3 очень похож на SrTiO3: материалы имеют структуру перовскита и аналогичные зонные структуры. При температуре в ~10 К в схеме обычного полевого транзистора KTaO3 можно перевести в металлическое состояние, но сделать его сверхпроводником еще никому не удавалось, хотя температуру пробовали опускать даже до 10 мК.

Изготовленные учеными с использованием монокристаллов KTaO3 образцы EDLT в нормальных условиях демонстрировали отличные транзисторные характеристики, а концентрация носителей, достигнутая при охлаждении, примерно на порядок превышала величину, которой ограничены возможности химического легирования. Когда температура опустилась до 70 мК, ученые отметили уменьшение слоевого сопротивления, и через некоторое время, при 35 мК, оно стало нулевым. Как и любой другой сверхпроводник, KTaO3 выходил из состояния с отсутствующим сопротивлением, если экспериментаторы прикладывали магнитное поле (в нашем случае его напряженность должна была превышать 5 Э).

Вероятно, с применением такой экспериментальной методики будет открыто еще несколько сверхпроводящих материалов.

Отметим, что сейчас для Японии важно обеспечить себя безопасной электроэнергией. Поэтому на всех новых зданиях в стране будут установлены солнечные батареи. Япония рассчитывает до 2030 года получать 10% электроэнергии от солнечного света.

Больше новостей о: Япония Электричество Физика
По теме

Архив
Новости
За вымогательство взятки полицейскому присудили 2 месяца домашнего ареста 15:20
В аннексированном Крыму отремонтировали теплотрассу, из-за которой 15 тыс. человек были без тепла 14:58
Воскресенье в Украине будет теплым, местами - осадки 14:27
В Сирию отправятся еще 200 военных от США 14:15
В пятницу в зоне АТО был ранен 1 украинский военный 13:55
Национальный бренд Украины вошел в тройку лидеров по темпах роста стоимости 13:22
Среди победителей в закупках ProZorro явно преобладают физлица-предприниматели и сомнительные фирмы 12:44
Повышение минимальной зарплаты до 3200 приведет к сокращению легально оформленных работников 12:08
Ольга Маштакова: из-за Prozorro нормальные компании уходят с рынка, а торги выигрывают дилетанты, дающие цену ниже себестоимости 11:43
Мобильные операторы будут направлять 100% пожертвований на благотворительность 11:41
больше новостей
Нардеп Кулинич. Фото: poltava.to
Депутат Кулинич случайно раскрыл кухню, как ему организовывают митинги под ВР 16:24
Модераторы
Как "группы смерти" в соцсетях подталкивают подростков к самоубийству 20:17
У депутата Кулинича объяснили обстоятельства его переписки по митингу под ВР 19:49
Киевские полицейские обнаружили квартиру с вещами
На Дарнице нашли "склад" Азарова с картинами Репина, оружием и наградами от РФ 16:21
НАБУ проводит обыск у начальника филиала АМПУ в порту "Южный" Широкова 16:53
Адвокаты Порошенко угрожают "Украинской правде" за публикацию обвинений Онищенко 18:56
США, Канада и ЕС настаивают на независимой и достоверной проверке е-деклараций 11:28
Украина не выполнила более 40 условий для получения очередного транша кредита МВФ 14:40
Непросто говорить о журналистике без политики, - Дуня Миятович про Диалог журналистских союзов Украины и России 15:18
В Швейцарии выпустили электромобиль с садом живых растений 20:51
больше новостей

ok