В силане обнаружена сверхпроводимость
Силан, соединение кремния и водорода, приобретает металлические свойства при очень высоких давлениях и даже становится сверхпроводящим при температуре ниже минус 256 градусов по Цельсию, сообщают ученые под руководством Михаила Еремца из Института химии Макса Планка. Открытие дает представление о поведении водорода в экстремальных условиях.
То, как водород, самый распространенный элемент во Вселенной, ведет себя в экстремальных условиях, имеет значение для многих областей физики. Элемент должен проявлять металлические свойства при экстремальных давлениях внутри газовых планет. Согласно теоретическим предсказаниям, водород становится металлическим уже при четырех миллионах бар - значение, которое технически недостижимо. Атомы водорода в силане, естественно, более плотно упакованы, поэтому здесь ожидается металлическое поведение даже при более низких давлениях.
Как выяснили Еремец и его коллеги, силан становится металлическим при давлении около 500 000 бар, что в тысячу раз превышает давление воды в самых глубоких глубоководных желобах. Исследователи связывают это с особой структурой материала: атомы кремния образуют гексагональную упаковку сфер. Значительно меньшие атомы водорода скапливаются в промежутках и, таким образом, образуют свою собственную проводящую сеть. При давлении выше 1,2 млн бар структура снова меняется, и силан снова становится изолятором.
По мнению исследователей, открытие позволяет сделать выводы о поведении чистого водорода при гораздо более высоких давлениях: если атомы кремния рассчитать в компьютерных моделях, то плотность атомов водорода в материале соответствует что элементарного водорода в пять миллионов наличными.(lfi)