Современная наука достигла нового прорыва в изучении сверхпроводимости: скандий продемонстрировал способность переходить в сверхпроводящее состояние при температуре, превышающей 30 кельвинов. Это открытие является результатом международного сотрудничества исследователей из Китая, Японии и Канады. В ходе эксперимента скандий подвергался давлению в 283 гигапаскаля, что значительно превышает обычное атмосферное давление.
Исторически первым сверхпроводником стала ртуть, достигшая этого состояния при температурах, близких к абсолютному нулю. Следующие десятилетия ознаменовались открытием новых материалов с аналогичными характеристиками, в том числе диэлектриков с оксидами меди, способных сохранять сверхпроводящие свойства при температурах выше точки кипения жидкого азота.
Исследование сверхпроводимости в элементарных материалах остается ключевым направлением в этой области. До сих пор наибольшая температура сверхпроводящего перехода наблюдалась в ниобии (около 9,2 К). Тем не менее, скандий теперь демонстрирует уникальные свойства, достигая сверхпроводимости при значительно более высоких температурах.
Прежние исследования скандия уже обнаружили его способность к фазовым переходам под различными давлениями. Новое исследование показало, что при увеличении давления до 238 ГПа скандий переходит в сверхпроводящее состояние при температуре свыше 30 К в фазе V. Это открытие предполагает возможность дальнейшего повышения критической температуры сверхпроводимости для скандия за счет увеличения давления.
Кроме того, использование уникальных квантовых свойств различных материалов позволяет создавать сверхпроводящие схемы с ранее недостижимыми характеристиками. Это открывает путь к разработке высокоэффективных вычислительных машин, основанных на принципах сверхпроводимости, которые могут работать значительно быстрее, потребляя при этом меньше энергии.