

マイスナー効果-超伝導体を磁場から押し出す
Max Planck Institute for Chemistry(マインツ、ドイツ)のMikhail Eremets、Alexander Drozdov、およびその同僚は、硫化水素の記録的な高温超伝導を発見しました。高圧で圧縮された物質は、–70°C(203ケルビン)の温度で超伝導状態になります。作品はジャーナルNatureに掲載されました。研究の簡単な歴史は、作品のレビューで見つけることができます。
公開された研究の著者は、203ケルビンの温度と150万気圧の圧力で、硫化水素の超伝導状態への遷移が発生することを実証しました。これは、電気抵抗の急激な低下とマイスナー効果の出現という2つの主な特徴によって確認されました。後者は、超伝導体を磁場から押し出すことにあります(これは、レクサスによって最近提示された空中浮揚ホバーボードが機能する効果です)。
作品のプレプリントは昨年12月に出版されました。それは科学界の活発な関心を呼び起こしました-硫化水素は、その特性が従来の高温超伝導体(金属酸化物とプニクチドに基づくセラミック)とは非常に異なり、記録的な臨界転移温度の所有者であることが判明しました。高圧下ではあるが、超伝導状態。 Natureに記事が掲載される前に、結果は4つの独立した実験者グループ(中国に3つ、米国に1つ)によってチェックされました。
非常に興味深い事実は、観測された効果は、低温超伝導に使用されるバーディーン-クーパー-シュリーファー理論の枠組みの中で、いくつかの変更を加えることで説明できるということでした。この理論は、材料の結晶格子の振動の影響下での電子対(クーパー対)の形成のメカニズムを説明しています。最初の電子は、格子サイトで正に帯電した原子を引き付け、振動を引き起こします。この振動は、(原子の基準により)長い距離にわたって伝達されます。この振動は、ある時点で2番目の電子を「押し出し」ます。これは、2つのパーティクルがリンクされる方法です。損失のない電流の流れを保証するのはクーパー対です。以前は、この理論は転移温度が数十ケルビンを超えない材料にのみ適していると考えられていました。
現時点では、硫化水素の超伝導に基づく新しい予測があります。したがって、たとえば、北京理工大学のZhang(Dallas)とYugui Yaoの研究によれば、硫化水素中の硫黄原子の7.5%をリンに置き換え、圧力を250万気圧に上げることで可能になります。 + 7°Cで超伝導を実現します。このマークは、重要な目標である室温超伝導体の作成に近づいています。
硫化水素の超伝導が発見される前は、記録破りの材料は、モスクワ州立大学化学部のセルゲイ・プチリンとエフゲニー・アンティポフによって1993年に発見された銅酸化物(酸化銅に基づく層状化合物)の1つでした。 M. V.ロモノソフ。常圧では、HgBa2Ca2Cu3O8 + xの超伝導転移温度は約133ケルビン(–140°C)、高圧では– 164ケルビン(–109°C)です。