Мировой рекорд, который держался более десяти лет, побит. Инженерам Кембриджского университета удалось создать образец материала размером с мяч для гольфа, который обычно хрупок, как тонкий фарфор, и сжать его с силой, эквивалентной трём тоннам. Новый рекорд для сверхпроводников превосходит предыдущий на 0,4 тесла.
Что такое сверхпроводники
Сверхпроводники — это материалы, которые при охлаждении до определенной температуры проводят электрический ток практически без сопротивления. В отличие от обычных сверхпроводников, которые для перехода в сверхпроводящее состояние должны быть охлаждены почти до абсолютного нуля, высокотемпературные сверхпроводники могут переходить в сверхпроводящее состояние при температуре выше точки кипения жидкого азота, которая составляет около -196 градусов по Цельсию. Благодаря этому их относительно легко охлаждать и эксплуатировать.
Исследователям удалось «зафиксировать» магнитное поле силой 17,6 тесла в высокотемпературном сверхпроводнике на основе оксида меди и бария (GdBCO). Это примерно в 100 раз сильнее поля, создаваемого обычным магнитом из холодильника.
Рекорд в области сверхпроводимости
Новый рекорд был установлен с использованием образцов высокотемпературного сверхпроводника GdBCO диаметром 25 мм, изготовленных в виде крупных монокристаллов с помощью традиционного метода обработки расплава и упрочненных относительно простым способом. В предыдущем рекорде в 17,2 тесла использовался узкоспециализированный сверхпроводник аналогичного состава.
«Тот факт, что этот рекорд продержался так долго, показывает, насколько сложна эта область на самом деле, — сказал Дэвид Кардуэлл, возглавлявший исследование, в пресс-релизе. — С каждым небольшим расширением этой области открываются новые возможности для получения реальной выгоды».
В настоящее время сверхпроводники используются в научных и медицинских целях, например в магнитно-резонансных томографах. В будущем их можно будет применять для защиты национальной энергосистемы и повышения энергоэффективности благодаря способности передавать электрический ток без потерь энергии.
«Эта работа может стать предвестником появления сверхпроводников в реальных сферах применения, — сказал Кардуэлл. — Чтобы сверхпроводники можно было использовать в повседневной жизни, нам нужны крупные частицы сверхпроводящего материала с необходимыми свойствами, которые можно получить с помощью относительно стандартных процессов».
Результаты исследования опубликованы в журнале Superconductor Science and Technology.