Хаос. Нелинейная динамика

Физики представили математическую модель, объясняющую механизм ограничения тока в сверхпроводящей керамике. Согласно выводам ученых, чья работа представлена на страницах Nature Physics, виноваты во всем границы между составляющими сверхпроводник кристаллами.

Сверхпроводящая керамика была впервые получена в 1980-х годах и ознаменовапа радикальный прорыв на пути к технологиям, основанным на материалах без электрического сопротивления. Радикальный, но не окончательный - в итоге физики смогли заменить охлаждение жидким гелием на охлаждение жидким азотом (дешевле в десятки раз), а сверхпроводимость при комнатной температуре по-прежнему осталась всего лишь мечтой. И, кроме того, слишком большой ток приводит к потере сверхпроводящей керамикой своих свойств, поэтому сечение изготовленных из нее проводников ограничено так же, как и в случае с обычными материалами.

Чтобы выяснить, можно ли преодолеть последнее ограничение, ученые из Германии, Дании и США смоделировали структуру керамики на атомном уровне и рассмотрели перенос зарядов через границу между микрокристаллами.
Проведенные расчеты показали, что величина критического тока (при котором сверхпроводимость пропадает) зависит от угла между осями соседних кристаллов, а так как в целом керамика составлена из ориентированных в разных направлениях кристаллов, то, увы, добиться существенного повышения критического тока невозможно.

Впрочем, необходимо отметить - исследователи проанализировали один тип керамики, а вовсе не все возможные сверхпроводящие материалы. Более того, теории, позволяющей смоделировать произвольный материал и объяснить феномен сверхпроводимости, пока что не существует. Разработка такой теориии является одной из важнейших задач физики твердого тела.

Ист.: Газета.ру