Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kvant.mccme.ru/pdf/2000/01/03.pdf Дата изменения: Fri Dec 23 19:25:37 2005 Дата индексирования: Tue Oct 2 00:09:38 2012 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: п п п п п п п п п п р п р п р п р п р п р п р п р п р п

СТРАСТИ

ПО

СВЕРХПРОВОДИМОСТИ

В

КОНЦЕ

ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ

3

Г.Беднорца из исследовательской лаборатории фирмы IBM в Швейцарии. На рубеже 19851986 годов этим ученым удалось синтезировать соединение лантана, бария, меди и кислорода, так называемую металлооксидную керамику La BaCuO, которое проявляло признаки сверхпроводимости при рекордно высокой по тем, еще недавним, временам температуре в 35 кельвинов! Статья под осторожным названием 'Возможность высокотемпературной сверхпроводимости в системе LaBaCuO' была отклонена ведущим американским физическим журналом 'Physical Review Letters' научное сообщество за последние двадцать лет устало от многочисленных ложных сенсаций по поводу открытия то в одном, то в другом месте мифического высокотемпературного сверхпроводника и таким образом ограждало себя от очередного бума. Мюллер и Беднорц отослали статью в немецкий журнал 'Zeitschrift fur Physik'. Сейчас, когда сверхпроводящий бум действительно разразился и даже несколько угас, а исследования высокотемпературных сверхпроводников ведутся в сотнях лабораторий, почти каждая из тысяч статей, посвященных исследованию нового явления, начинается со ссылки на эту публикацию, осенью же 1986 года она прошла почти незамеченной. 1 Лишь о дна японская группа на всякий случай перепроверила и подтвердила заявленный в этой статье результат. Затем феномен высокотемпературной сверхпроводимости был подтвержден американскими, китайскими, советскими физиками В начале 1987 года весь мир охватила лихорадка поиска новых и исследования свойств уже обнаруженных сверхпроводников. Критическая температура быстро повышалась: для соединения LaSr CuO она составила уже 45 К, для LaBaCuO (под давлением) поднялась до 52 К и, наконец, в феврале 1987 года, когда американец Пол Чу догадался сымитиро1 Нобелевская премия по физике 1987 года присуждена А.Мюллеру и Г.Беднорцу. О чрезвычайной важности сделанного ими открытия свидетельствует тот факт, что между выходом в свет статьи и присуждением премии прошло немногим более года.
1*

вать действие внешнего давления заменой атомов лантана соседними по столбцу таблицы Менделеева, но меньшими по размеру атомами иридия (Y), критическая температура синтезированного соединения YBa 2Cu 3O7 перевалила через заветный 'азотный рубеж', достигнув 93 кельвинов. Это был долгожданный триумф, однако еще не конец истории: в 1988 году синтезируется соединение, состоящее уже из пяти элементов, типа BaCaSrCuO с критической температурой 110 К, а несколько позже ртутные и таллиевые его аналоги с температурой 125 К. Под давлением в 300 атм предельная критическая температура ртутного рекордсмена уже неплохо звучит и в шкале Цельсия: 108 њС! Открытие высокотемпературной сверхпроводимости во многом уникально для современной физики. Вопервых, оно сделано всего двумя учеными и очень скромными средствами. Во-вторых, в состав обнаруженных соединений входят легкодоступные элементы, и в принципе такие сверхпроводники могут быть приготовлены за день работы в школьном кабинете химии. Какой разительный контраст с открытиями в других областях физики, скажем физики высоких энергий! Здесь исследования ведутся большими 'командами' ученых перечисление авторов статьи иногда занимает целую журнальную страницу, а используемое оборудование стоит многие миллионы долларов. Новое открытие внушает оптимизм время исследователей-одиночек в физике еще не миновало! Наконец, несмотря на то, что его ждали семьдесят пять лет, это открытие застало всех врасплох. Теоретики могли только развести руками, и чем выше становилась критическая температура по мере открытия все новых и новых сверхпроводников, тем шире руки приходилось разводить. Так случайно или закономерно открытие Мюллера и Беднорца? Можно ли было синтезировать вещество со столь уникальными свойствами раньше? Как непросто дать ответы на эти вопросы. Мы давно привыкли к тому, что все новое получается на грани возможностей: с применением уникальных установок, сверхсильных полей, сверхнизких температур, сверхвысоких энер-

гий. Здесь же ничего такого нет, 'испечь' высокотемпературный сверхпроводник, как говорилось, не так уж сложно с этим вполне мог бы справиться квалифицированный средневековый алхимик. Стоит вспомнить, что два десятка лет назад во многих лабораториях мира интенсивно исследовалось весьма необычное сверхпроводящее соединение так называемое алхимическое золото. Это название соединение получило за свой желтый блеск и большой удельный вес, что делало его похожим на благородный металл. Синтезированное алхимиками еще в средние века, оно, бывало, выдавалось за настоящее золото и рекламировалось как результат успешного применения философского камня. Алхимическое золото довольно сложное соединение, и, как знать, не 'испекли' ли бы высокотемпературный сверхпроводник в средние века, обладай он золотым блеском? Что касается средних веков, то там, конечно, все обстоит в высшей степени проблематично, но читателю, по-видимому, любопытно будет узнать, что некоторые из сегодняшних высокотемпературных сверхпроводников лежали на полке лабораторного шкафа с 1979 года! Именно тогда в Институте общей и неорганической химии АН СССР они были синтезированы И.С.Шаплыгиным с соавторами совсем для других целей. Однако измерений проводимости этих соединений при низких температурах, позволивших бы обнаружить новое явление, проведено не было открытие не состоялось

От удивления к пониманию
Теперь, когда во всем мире обсуждают свойства высокотемпературных сверхпроводников и перспективы их применений в науке и технике, многие моменты истории развития сверхпроводимости высвечиваются не так, как было до этого выдающегося открытия. Впервые о сверхпроводимости, одном из самых ярких и необычных явлений физики твердого тела, стало известно 28 апреля 1911 года, когда нидерландский физик Г.Камерлинг-Оннес на заседании Королевской академии наук в Амстердаме сообщил о только что обнару-