Команді китайських фізиків не вдалося повторити експеримент своїх американських колег, що добилися надпровідності, тобто здатності матеріалу проводити струм без опору, за кімнатної температури та за достатньо невеликого тиску. У новій роботі вчені так само синтезували легований азотом гідрид лютецію, однак ознак переходу до режиму надпровідності у матеріалі не знайшли. Нове дослідження опублікували у Nature.
Зміна кольору зразка за різного тиску. Xue Ming et al. / Nature, 2023
Про який експеримент йдеться?
Традиційні надпровідники, тобто матеріали, що можуть проводити струм без опору, втрачають свої властивості за температури -240 градусів Цельсію, а відомі роботою за більш помірних температур (від -23 до 46 градусів Цельсію) матеріали вимагають екстремально високих тисків від 1,5 до 2,5 мільйона атмосфер.
Втім, у березні цього року група американських фізиків повідомила, що їй вдалося отримати матеріал, що набуває надпровідності за кімнатної температури (у 20,8 градуса Цельсію) та помірного тиску (10 кілобар). Вчені використали легований азотом гідрид лютецію. Однак, їхні колеги з інших університетів не змогли відтворити експеримент: матеріал не проявляв надпровідності за заявлених умов.
Одна з таких робіт, авторами якої виступили фізики з Нанкінського університету, вперше пройшла рецензування для публікації у Nature — журналі, де прийняли результати роботи американських науковців.
Що вийшло в новому експерименті?
Для свого дослідження китайські фізики виготовили гідрид лютецію, що мав подібні структурні властивості, як і матеріал у роботі американців, про що свідчить рентгеноструктурний аналіз та раманівська спектроскопія. Так само, як і в американському експерименті, отриманий матеріал зі збільшенням тиску змінював свій колір з синього на рожевий та червонуватий.
Однак, китайським вченим довелося прикласти для цього більший тиск: 2–41 гігапаскаля (американським вченим знадобилося 10–320 мегапаскалів). При цьому надпровідності спостерігати не вдалося ані за вищого тиску, ані за нижчих температур. Вчені підсумовують, що легований азотом гідрид лютецію не проявляє надпровідних властивостей у діапазоні температур до -263,15 градуса Цельсію та у діапазоні тиску від 1 до 6 гігапаскалів.