Новости науки | ||
19.09.01. Высокая токонесущая способность нового сверхпроводника. | ||
В начале года мы сообщали об открытии нового
сверхпроводника с критической температурой 39 K - MgB2.
Интересно отметить, что вещество, обладающее такими, казалось бы, достаточно
необычными свойствами, можно приобрести в обычных магазинах, торгующих
химикатами. Сразу после сообщения об открытии сотни исследовательских групп
в разных стран принялись за изучение нового сверхпроводника. Исследования
показали, что MgB2 обладает высокой токонесущей способностью и
может найти практическое приложение.
Главным препятствием для широкого практического применения
сверхпроводимости (передача энергии без потерь, "сверхпроводящие" моторы,
процессоры с малым тепловыделением для вычислительной техники и т.д.)
является то, что для работы таких устройств требуются низкие температуры.
Соответственно, основное достоинство так называемых высокотемпературных
сверхпроводников (типа YBa2Cu3O7) перед
классическими сверхпроводниками в том, что для них температура перехода в
сверхпроводящее состояние превышает 78 K - это дает возможность использовать
в качестве халдоагента дешевый жидкий азот. Как мы уже сообщали
, в настоящее время в США, Европе и Японии реализуется несколько
экспериментальных проектов по промышленному использованию ВТСП-кабелей.
Однако важную роль играет не только критическая температура, но и другие
характеристики материала, такие, как величина критического тока (тока, при
котором сверхпроводник переходит в нормальное состояние). Ведь, чем больший
ток способен пропускать сверхпроводник, тем менее громоздкими и
дорогостоящими будут устройства, в которых он работает. Группа
исследователей из Южной Кореи исследовала токонесущую способность тонких
пленок из MgB2 с шириной сверхпроводящего перехода всего 0.2 K в
различных магнитных полях [1]. Эксперименты показали (рис.1), что в
отсутствии магнитного поля при 15 K критическая плотность тока Jc
составляет 16 МА/см2; по оценкам, при 5 K критическая плотность
тока может достигать 40 МА/см2. Такие хорошие показатели могут
обеспечить MgB2 неплохие перспективы применения в сверхпроводящих
магнитных системах и сверхпроводниковой электронике, хотя относительна
низкая критическая температура и не позволяет использовать новый
сверхпроводник в устройствах, охлаждающихся жидким азотом.
1. Hyeong-Jin Kim, W.N.Kang, Eun-Mi Choi et al. Phys.Rev.Lett. v.87,
087002 (2001).
| ||
|