Сверхпроводимость — уникальное состояние, при котором материалы проводят ток без сопротивления и потерь энергии. Сегодня она достигается лишь при сверхнизких температурах (ниже −140 °C), что ограничивает массовое применение. Однако исследователи из Центра квантовых метаматериалов МИЭМ ВШЭ совместно с учёными МФТИ, МИФИ и Федерального университета Пернамбуку (Бразилия) обнаружили способ преодоления этого барьера.

Ключевой прорыв связан с управлением дефектами — нарушениями кристаллической решётки материала. Вместо борьбы с неизбежными дефектами команда предложила распределять их по заданным схемам, создавая «коррелированный беспорядок». Профессор МИЭМ ВШЭ Алексей Вагов поясняет:

Представьте толпу людей, хаотично движущихся в разные стороны, — это классический беспорядок. А теперь вообразите, что те же люди двигаются по сложной, но скоординированной схеме, как в массовом танце, — так выглядит коррелированный хаос. Оказалось, что в сверхпроводниках такой беспорядок приводит к тому, что дефекты начинают способствовать сверхпроводимости.
Алексей Вагов, профессор Московского института электроники и математики им. А.Н. Тихонова
Сравнение беспорядка и коррелированного беспорядка
Сравнение беспорядка и коррелированного беспорядка

В традиционных материалах переход в сверхпроводящее состояние происходит поэтапно: сначала возникают изолированные «островки», которые объединяются лишь при дальнейшем охлаждении. Моделирование двумерных систем показало, что коррелированный беспорядок меняет этот процесс: сверхпроводимость мгновенно охватывает весь материал при более высокой температуре.

Открытие особенно актуально для тонких сверхпроводящих плёнок. Задавая расположение дефектов на этапе синтеза, инженеры смогут проектировать материалы с заданными свойствами. Регулирование расположения дефектов на микроуровне может стать ключом к созданию сверхпроводников, которые будут работать при гораздо более высоких температурах — возможно, даже при температуре окружающей среды. В таком случае сверхпроводимость перестанет быть явлением, доступным только для научных экспериментов, и станет доступной для использования в повседневной жизни.

Читайте ещё материалы по теме:

Российские учёные приступили к разработке импортозамещённых керамических сенсоров для микроэлектроники

В сотни раз быстрее: алгоритм, ускоряющий проектирование патч-антенн разработан учёными МФТИ

Нейтрино и их тайны: методика поиска «новой физики» в космическом свечении открылась для ученых из МФТИ

Сейчас на главной

Автомобили в России стали одними из самых дорогих в мире: средняя цена превысила 45 тыс. долларов
8 минут назад
Автомобили в России стали одними из самых дорогих в мире: средняя цена превысила 45 тыс. долларов

Машины стоят дороже только в четырёх странах

Новости Авто «Автостат»
Олеся Михайлова
Кибермодули для полной автоматизации станков с ЧПУ и 3D-контроля качества показал в «Патриоте» Ростех
10 минут назад
Кибермодули для полной автоматизации станков с ЧПУ и 3D-контроля качества показал в «Патриоте» Ростех

Робототехнические новинки повышают производительность и исключают брак на производстве

Новости Промышленность ГК «Ростех» «РТ-Техприёмка»
Андрей Рудковский
Новинка от КамАЗ: автоцистерну на шасси КАМАЗ-65658 вывели на рынок
14 минут назад
Новинка от КамАЗ: автоцистерну на шасси КАМАЗ-65658 вывели на рынок

Модель предназначена для транспортировки питьевой воды

Новости Транспорт ПАО «КАМАЗ»
Алина Шруб
Двухтопливные малооборотные двигатели для крупнотоннажных судов разрабатывают в России
34 минуты назад
Двухтопливные малооборотные двигатели для крупнотоннажных судов разрабатывают в России

Опытный двигатель — на дизеле и тяжёлом топливе, затем серийная версия на природном газе

Новости Транспорт Промышленность ОСК
Андрей Рудковский
ГАЗ скрестил автобус с фургоном: получилась уникальная «Газель Логистик» для доставки
1 час назад
ГАЗ скрестил автобус с фургоном: получилась уникальная «Газель Логистик» для доставки

Новинка построена на шасси автобуса «Газель City», что снизило стоимость разработки

Новости Авто Горьковский автозавод
Олеся Михайлова
В России придумали способ резко уменьшить корабельный привод
1 час назад
В России придумали способ резко уменьшить корабельный привод

Новая судовая движительная установка снижает габариты без потери мощности благодаря вертикальной схеме электродвигателей

Новости Транспорт
Максим Борисов
Разработчик суверенного Рунета переводит почту на американский Exchange
1 час назад
Разработчик суверенного Рунета переводит почту на американский Exchange

Причина связана с экономической целесообразностью

Новости ПО и Приложения Информационная безопасность ПАО «Ростелеком» ООО «РДП Энтерпрайз»
Максим Борисов
Ресурс позвоночных имплантатов из никелида титана повысили инженеры МАИ
1 час назад
Ресурс позвоночных имплантатов из никелида титана повысили инженеры МАИ

Сплав с памятью формы сохраняет подвижность позвонков и выдерживает высокие нагрузки

Новости Наука МАИ
Андрей Рудковский
Двигатели корабля «Прогресс МС-30» подняли орбиту МКС до 422 км над Землёй
1 час назад
Двигатели корабля «Прогресс МС-30» подняли орбиту МКС до 422 км над Землёй

Высота космической станции увеличилась на 1,67 км

Новости Наука ГК «Роскосмос»
Алина Шруб
«Перевернёт доску»: на Западе восхитились возможностями Су-75 Checkmate
1 час назад
«Перевернёт доску»: на Западе восхитились возможностями Су-75 Checkmate

Пользователи Сети остались в восторге от малозаметности истребителя, но предупредили о риске взлома

Новости Военная техника
Максим Борисов
Попытки Запада создать аналог БРСД «Орешник» приговорили
1 час назад
Попытки Запада создать аналог БРСД «Орешник» приговорили

Посол Алексей Мешков заявил, что над ракетой сначала смеялись, а потом испугались

Новости Военная техника
Максим Борисов
Ростех усилил арктический флот МЧС: ведомству передана партия вертолётов Ми-38ПС
1 час назад
Ростех усилил арктический флот МЧС: ведомству передана партия вертолётов Ми-38ПС

Винтокрылые машины предназначены для работы вдоль трассы Северного морского пути

Новости Авиация МЧС России ГК «Ростех»
Андрей Рудковский