Пошук нових надпровідних з'єднань з критичною температурою переходу Тс близькою до кімнатної температури в умовах дії тиску

  • Yu. I. Boyko Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Свободи 4, 61022, Харків, Україна http://orcid.org/0000-0001-9243-724X
  • V. V. Bogdanov Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Свободи 4, 61022, Харків, Україна http://orcid.org/0000-0003-2634-3549
  • R. V. Vovk Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Свободи 4, 61022, Харків, Україна http://orcid.org/0000-0002-9008-6252
Ключові слова: Високотемпературна надпровідність (ВТНП), напівметали,, ефект перколяції

Анотація

В рамках квантової теорії надпровідності Бардіна-Купера-Шриффера (BCS-теорії) з використанням методів фіз-хімії аналізу рівноважних кристалічних структур пропонується новий хімічний склад надпровідних сполук, що утворюються на основі елементів п'ятої групи (напівметалів), які задовольняють всім умовам для переходу в надпровідний стан за температур, близьких до кімнатних і тиску ≈107 Па.
В якості вихідних хімічних елементів, з яких можна синтезувати надпровідні сполуки в умовах дії тиску, крім гідридів, можна використовувати речовини, що допускають "колективізацію" електронів. Найбільш придатними речовинами в цьому сенсі є елементи п'ятої групи періодичної системи або, так звані, напівметали, до яких відносяться Bi, Sb, As, графіт і ін. Ці елементи, за своїми електричними властивостями, займають проміжне положення між металами і напівпровідниками. Для них характерним є незначне перекриття валентної зони і зони провідності, що призводить, з одного боку, до того, що вони залишаються хорошими провідниками електрики аж до абсолютного нуля температури, а з іншого боку, мають значно меншу, в порівнянні з металами, густину носіїв заряду. При цьому в цих речовинах в широкому інтервалі температур при атмосферному тиску зберігається стабільність твердої фази і, що дуже важливо, вже в початковому стані реалізується часткова "колективізація" валентних електронів, притаманна металам.
Показано, що під дією тиску p~107Пa напівметали можуть перетворюватися на метали, які характеризуються специфічним енергетичним спектром електронів. Зміна структури і параметрів енергетичного спектра електронної підсистеми полуметаллов супроводжується збільшенням константи спарювання електронів і щільності електронних станів на рівні Фермі. У свою чергу, збільшення зазначених параметрів обумовлює можливість переходу полуметаллов в надпровідний стан при температурі ~300К.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

J. G. Bednorz, K. A. Muller, Z. Phys., B 64, p. 189, (1986).
2. A. Schiling, M. Cantoni, J. D. Guo, H. R. Ott, Nature, 363, 56, (1993).
3. A. P. Drozdov, M. I. Eremets, I. A. Troyan, V. Ksenofontov, S. I. Shilin, Nature, 525, p. 73, (2015).
4. M. Somayazulu, M. Ahart, A. K. Mishra, Z. M. Geballe, M. Baldini, Y. Meng, V. V. Struzhkin, R. J. Hemley, Phys. Rev. Lett., 122, p. 027001, (2019).
5. A. P. Drozdov, P. P. Kong, et al., Nature, 569, p. 528, (2019).
6. J. Bardeen, L. N. Cooper, J. R. Schrieffer, Phys. Rev., 108, p. 1175, (1957).
7. N.B. Brandt, N.I. Ginsburg, JETF, V. 39, N. 6, p. 1554, (1960).
8. N.B. Brandt, E.A. Sviotova, R.G. Valeev, JETF, V. 55, N. 2(8), p. 469, (1968).
9. J. P. Issi, Australian J. Phys., 32, p. 585, (1979).
10. Ya. I. Frenkel, Introduction to Metal Theory, (GTI, Moscow, 1950), 368 pp. (Я.И. Френкель, Введение в теорию металлов, (ГТИ, Москва)) [in Russian]
11. R. Evans, Introduction to Crystal Chemistry (Goschemizdat, Мoscow, 1948), 367 pp. (Р. Эванс, Введение в кристаллохимию (Госхимиздат, Москва)) [in Russian]
12. Ya. A. Ugaj, Phase equilibria between phosphorus, arsenic, antimony and bismuth, (Nauka, Moscow, 1989), 233 pp. Я. А. Угай, Фазовые равновесия между фосфором, мышьяком, сурьмой и висмутом, (Наука, Москва) [in Russian]
13. K. Malik, D. Das, D. Mondal, D. Chattopadhyay, A. K. Deb, S. Bandyopadhyay, A. Banerjee, J. Appl. Phys., 112, 083706, (2012).
14. A. N. Doroshenko, Thesis, Kharkov, 184 pp, (2019).
15. D. Stauffer, A. Aharony, Introduction to Percolation Theory, (Taylor and Francis, Washington, 1992), 127 p.
Опубліковано
2020-07-29
Як цитувати
Boyko, Y., Bogdanov, V., & Vovk, R. (2020). Пошук нових надпровідних з’єднань з критичною температурою переходу Тс близькою до кімнатної температури в умовах дії тиску. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Фізика», (32), 10-13. Retrieved із https://periodicals.karazin.ua/physics/article/view/16125