Технический комментарий профессора Сколтеха Бориса Файна на статью ученых из Канады и Германии, посвящённую высокотемпературным сверхпроводникам опубликован в январском выпуске журнала Science.

Сверхпроводимость в купратах была открыта Беднорцем и Мюллером в 1986 (Нобелевская премия по физике 1987 года). Природа этого явления до сих пор остается предметом острых дискуссий среди физиков. В оригинальной статье приведены результаты экспериментов по изучению неравномерного распределения электронной плотности методом резонансного рентгеновского рассеяния. Известно, что эти неоднородности существуют в купратах, и многие ученые считают, что они оказывают важное влияние на механизм сверхпроводимости. Авторы статьи пытались ответить на фундаментальный вопрос о размерности этих электронных неоднородностей: образуют ли они одномерную структуру типа “полос” или двумерную структуру типа “шахматной доски”. Этот вопрос важен, потому что ответ на него подразумевает разный эффект на сверхпроводимость. Дискуссии ведутся научным сообществом на протяжении последних 20 лет, но к однозначному мнению ученые до сих пор не пришли. Авторы интерпретировали экспериментальные данные, приведенные в статье, как доказательство того, что вышеупомянутые неоднородности имеют характер “полос”. Борис Файн с этим не согласен. В своем комментарии он показывает, что приведенные экспериментальные данные не противоречат двумерной модуляции типа “шахматной доски”. Авторы статьи в своем ответе на комментарий спорят с критикой и утверждают, что по их мнению “шахматная доска”, полученная Борисом Файном, похожа все-таки на “полосы”. “Рецензенты и редакторы журнала Science посчитали правильным опубликовать эту дискуссию, чтобы читатели смогли сформировать свое собственное мнение. Именно таким образом происходит научный прогресс”, –говорит Борис Файн.

Явление сверхпроводимости было открыто группой голландского физика Камерлинг-Оннеса в 1911 году. Оно проявляется в полном исчезновении электрического сопротивления и вытеснении магнитного поля из материала. Изначально сверхпроводимость была обнаружена только в некоторых простых металлах, таких, как алюминий и ртуть, при температурах всего на несколько градусов Кельвина больше абсолютного нуля (-273°C). Так называемые “высокотемпературные сверхпроводники” демонстрируют сверхпроводимость при более высоких температурах, порядка 100 градусов Кельвина (-173°C), но и эти температуры, конечно, чрезвычайно низки по сравнению с комнатной температурой. Несмотря на потребность в постоянном охлаждении, сверхпроводники уже сейчас используются в различных устройствах, например, в высокочувствительных магнитометрах или в магнитах для магнитно-резонансной томографии. Ученые в настоящее время пытаются обнаружить материалы, способные к сверхпроводимости при комнатной температуре потому, что такая находка произведет настоящий технологический прорыв в электронике и энергетике. “Интерес к изучению механизма возникновения сверхпроводимости в купратах как раз вызван тем, что это может помочь в поиске сверхпроводимости при комнатных температурах”, – отмечает Борис Файн.

Ссылка на оригинальную статью: http://science.sciencemag.org/content/347/6228/1335?ijkey=bbba88757b0da77f57770ffa5125288c68b36cba&keytype2=tf_ipsecsha

Ссылка на комментарий Бориса Файна: http://science.sciencemag.org/content/351/6270/235.1.full

Ответ авторов на комментарий: http://science.sciencemag.org/content/351/6270/235.2

* Сколковский институт науки и технологий (Сколтех) – негосударственное научно-образовательное учреждение в Сколково (Россия, Московская область). Созданный в 2011 году при участии Массачусетского технологического института (МТИ), институт готовит новые поколения исследователей и предпринимателей, развивает научные знания и содействует технологическим инновациям с целью решения важнейших проблем, стоящих перед Россией и миром в новом тысячелетии. Сколтех строит свою работу, опираясь на опыт лучших российских и международных образовательных и исследовательских институтов. При этом особый акцент делается на преподавание навыков предпринимательской и инновационной деятельности.

 

Контакты:
Skoltech Communications
+7 (495) 280 14 81