Регистрация / Вход
Прислать материал

14.616.21.0068

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.616.21.0068
Тематическое направление
Индустрия наносистем
Исполнитель проекта
Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук"
Название доклада
Синхротронная мессбауэровская спектроскопия и структурные исследования высокотемпературных сверхпроводящих гидридов в экстремальных условиях высоких и ультра высоких давлениях.
Докладчик
Иван Троян Александрович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Поиск, синтез, изучение структуры и свойств новых сверхпроводящих материалов в веществах с большим содержанием водорода (гидридах). Проект выполняется на базе Европейского центра синхротронного излучения под руководством ведущего ученого-координатора: Александра Чумакова (Aleksandr Chumakov).
Актуальность и новизна исследования
В настоящее время в физике и технике экстремальных состояний вещества осуществлен прорыв в
исследованиях при мультимегабарном диапазоне давлений и в диапазоне температур от мили-К
до 10000 К. Авторы данного проекта являются пионерами в этой области. В частности им впервые
удалось провести прямые гальванические и оптические измерения свойств водорода в диапазоне
давлений до 300 ГПа (три миллиона атмосфер) [1]. Недавно была обнаружена рекордная (Тс =
203 К) сверхпроводимость в H2S, сжатом до давления 150 ГПа [2]. Благодаря этому сейчас
становится возможным выполнять измерения, которые считались невозможными всего несколько
лет назад [3]. Прогресс в технике высоких давлений с использованием камер с алмазными
наковальнями [4,5] обеспечил широкий спектр исследований физических и химических свойств
твердых тел при давлениях до нескольких сотен ГПа.
[1] M.I. Eremets, I.A. Troyan, Conductive dense hydrogen, Nat Mater 10(2011) 927-931.
[2] A. P. Drozdov, M. I. Eremets, I. A. Troyan, V. Ksenofontov & S. I. Shylin, “Conventional
superconductivity at 203 kelvin at high pressures in the sulfur hydride system.”, Nature (2015), doi:
10.1038/nature14964.
[3]R.J. Hemley, N.W. Ashcroft, The revealing role of pressure in the condensed-matter sciences, Physics
Today 51(1998) 26-32.
[4]V.V. Struzhkin, H.-K. Mao, R.J. Hemley, New condensed matter probes for diamond anvil cell
technology, J. Phys.: Condens. Matter 16 (2004) S1071–S1086.
[5]R.J. Hemley, V.V. Struzhkin, R.E. Cohen, Measuring high-pressure electronic and magnetic
properties, in Treatise on Geophysics, Elsevier, 2007.
Описание исследования

Использована синхротронная мёссбауэровская спектроскопия для детектирования магнитного поля в объёме сверхпроводящего сероводорода, находящегося при давлении 150 ГПа. Предложен и реализован способ измерения магнитного поля внутри сверхпроводящего образца H2S, находящегося при высоком давлении в камере с алмазными наковальнями. В качестве сенсора (датчика) магнитного поля использована фольга олова, обогащенная мессбауэровским изотопом Sn-119. 

Результаты исследования

Исследованы значения магнитного поля в сверхпроводящем сероводороде при давлении 150 ГПа в зависимости от температуры. Установлено, что сильно сжатый сероводород эффективно экранирует магнитный поток до температуры 145 К при величине магнитного поля 0.7 Тесла. Доказано, что этот материал является сверхпроводником второго рода с высокими критическими параметрами.

Практическая значимость исследования
Результаты, полученные в рамках проекта, дадут возможность производить и характеризовать
сверхпроводящие материалы при высоком давлении, с целью синтеза этих материалов в условиях
окружающей среды или создавать их аналоги с выдающимися сверхпроводящими свойствами.
Экспериментальные методы будут тщательно адаптированы для характеризации новых
материалов на основе водорода и других легких элементов, а также оптимизации их свойств, для
получения сверхпроводников, энергетических материалов и материалов для хранения водорода
для энергетики.