Японские ученые показали, что при больших давлениях литий является сверхпроводником.

Поиск веществ, являющихся сверхпроводниками при комнатной температуре - одна из важнейших практических задач, стоящих перед наукой. Важен не только желаемый результат, но и подходы к нему (что, к сожалению, служит причиной разного рода лжесенсаций и завышенных ожиданий - на эту тему см., например, новость ).

Один из кандидатов в "комнатнотемпературные" сверхпроводники - водород; конечно, не просто водород, а водород при высоких давлениях. Большого практического значения гипотетическая "комнатнотемпературная" сверхпроводимость водорода, очевидно, иметь не может, но, помимо чисто научной ценности, экспериментальная демонстрация сверхпроводника с температурой перехода в сверхпроводящее состояние (T_c) порядка 300 K была бы очень важна с психологической точки зрения - одно дело теоретическая возможность существования материалов с желаемыми характеристиками, и совсем другое - реализация этой возможности.

Но вернемся к водороду. Известно большое число теоретических расчетов, согласно которым легкие химические элементы должны быть сверхпроводниками с высокой критической температурой T_c. Для перевода в сверхпроводящее состояние эти материалы должны подвергнуться сильному сжатию, в частности, для водорода оценки дают необходимое значение давления порядка 400 ГПа. Такие давления трудно получить в лабораторных условиях, поэтому предсказания сверхпроводимости водорода пока остаются лишь предсказаниями. Но можно заняться его соседями по Периодической таблице элементов. Третьим по счету элементом таблицы Менделеева является литий. В отличие от водорода (который нужно сперва получить в твердом виде, что само по себе весьма нелегко) литий является металлом уже при нормальном давлении. Поэтому можно ожидать, что давление, необходимое для перевода лития в сверхпроводящее состояние, существенно меньше, чем для водорода. Однако исследованию электрических свойств лития при высоких давлениях препятствует его высокая химическая активность: будучи помещен в алмазную ячейку для сжатия, литий вступает в реакцию с алмазом, и ничего не получается.

Недавно физиками из университетов Осаки и Токио наконец-то было экспериментально показано, что литий под давлением становится сверхпроводником. Это происходит при давлениях более 30 ГПа; при давлении 48 ГПа T_c достигает 20 К. Это самая высокая T_c для "простых" одноэлементных сверхпроводников. Справедливости ради надо сказать, что вывод о сверхпроводимости лития был сделан японскими учеными лишь на основании измерений температурной зависимости электросопротивления. Из-за технических сложностей им не удалось проверить наличие эффекта Мейснера. Однако измеренная критическая температура уменьшается в присутствии магнитного поля (например, при давлении 34 ГПа величина T_c падает от 8 К в отсутствии поля до нуля в поле 3 Тл).

Итак, теоретические предсказания оказались верны для лития, но верны ли они для водорода?

Источник информации - бюллетень ПерсТ, выпуск 21 за 2002 г.

Е.Онищенко.