Графит заподозрили в сверхпроводимости при комнатной температуре

[Король Альтов]

http://lenta.ru/news/2012/09/13/supergraphite/
Физики обнаружили, что обработанный водой порошковый графит при комнатной температуре обладает некоторыми свойствами, характерными для сверхпроводников. Работа ученых опубликована в журнале Applied Materials (препринт), а ее краткое содержание приводит блог издания Technology Review.
Необычные электрические свойства у графита удалось обнаружить после следующей процедуры. Тонкий порошок углерода, содержащий гранулы диаметром не более несколько десятков нанометров, настаивали в воде в течение 24 часов, фильтровали и высушивали при температуре 100 градусов в течение ночи. Затем у порошка измеряли различные параметры магнитного момента при разных температурах.

Оказалось, что обработанный таким образом графит демонстрирует резкие фазовые переходы магнитного момента, характерные для известных высокотемпературных сверхпроводников. Причем эти свойства он проявляет в комнатных условиях (300K или 27 градусов Цельсия), при температуре на десятки градусов выше, чем самые высокотемпературные из сверхпроводников.

Авторы, однако, весьма осторожны в своих выводах (они, вопреки традиции, не стали даже публиковать препринт работы до окончания процесса рецензирования). Во-первых, ученые указывают, что электрические эффекты наблюдаются только на поверхности гранул и затрагивают не более миллионной доли атомов углерода. Во-вторых, эффект весьма нестоек - при сминании частиц они теряют свои необычные свойства. В-третьих, и это самое главное, авторы подчеркивают, что из трех критериев сверхпроводимости ими доказано наличие только фазового перехода у магнитного момента. Ни отсутствие сопротивления в материале, ни выталкивание им магнитного поля (эффект Мейсснера) авторы пока не показали.

Физики считают, что поверхностная сверхпроводимость в графите может быть связана с недавно установленном влиянием воды на известные сверхпроводники. Исследователи, установившие этот эффект, привлекли внимание СМИ тем, что обрабатывали свои образцы не только водой, но и различными напитками: пивом, саке и вином различных марок. Физики полагают, что в обоих случаях на электрические свойства материалов оказывает воздействие допирование поверхности атомами водорода.

Ссылки по теме
- Божоле оказалось самым подходящим для сверхпроводимости вином – Lenta.ru, 23.03.2012
- Ученые объяснили неудачи высокотемпературной сверхпроводимости – Lenta.ru, 28.06.2010
- Физики сумели превратить графан в сверхпроводник – Lenta.ru, 08.02.2010
- Создан самый тонкий сверхпроводящий слой металла – Lenta.ru, 09.06.2009
- Физики создали сверхизолятор – Lenta.ru, 03.04.2008
- Американцы разработали ультратонкий сверхпроводник – Lenta.ru, 09.10.2008

[Король Альтов]

И все таки сверхпроводимость при комнатной температуре одна из самых романтичных областей физики.
Хотя если честно, а нафиг она нужна, когда классическая сверхпроводимость прекрасно работает на криогенике в современных ускорителях? Сверхпроводящие линии электропередач - это сказка для малышей третьего тысячелетия. Сверхпроводящие поезда это вообще идиотизм и лохотрон. Применение сверхпроводимости очень ограничено да и никому это в принципе не нужно.

[Pribavkin]

http://do.gendocs.ru/docs/index-212849.html
Плотность тока, которую могут пропускать наноуглеродные трубки - оценки дают
до 1 ГА/см2.
Медные провода выгорают при плотности тока 1 MA/cm2, то есть при токе в 1000 раз меньше, чем наноуглеродные трубки.

П.С. Я думаю, плотность тока для углеродных нанотрубок может получится даже гораздо больше, чем 1 гигаампер на квадратный сантиметр. Причем это даже не оценки, а эксперимент показал - там нулей агромадное количество.
Читаем пособие для вузов: Э.Г.Раков "Нанотрубки и фуллерены", 2006 г., стр. 127:
 
"Медный проводник диаметром около 3 мм проводит 2 млн. электронов в сек, в то время как углеродная нанотрубка диаметром 3 нм на 6 порядков больше".
 
Если мы пересчитаем с диаметра на площадь поперечного сечения, то получим, что нанотрубка имеет сечение в миллиард раз меньше, чем медный проводник. А проводит электронов в миллион раз больше, чем медный.
С медью уже все давным-давно ясно - в ней резервы давно вычерпаны и ожидать нечего.
А вот у углеродных нанотрубок еще и не начинали резервы черпать. Будут получены проводники с гораздо большей плотностью тока, чем у сверхпроводников. Причем не только при комнатной температуре, а, возможно, и при 800 градусах.
Я работаю в области сверхпроводников (создал самую большую сверхпроводящую катушку в России, причем она сейчас работает).
Я общался с изобретателем, который предлагает обычный по виду комнатный сверхпроводничок - способен пропускать 2 млрд. Ампер при сечении 1 квадратный сантиметр.
Что занимательно, но, когда он начал заниматься созданием этого сверхпроводника, то рабочая температура у него была 3000 градусов.
Это, само собой, тоже не очень удобно. Поэтому ему пришлось понижать температуру перехода в сверхпроводимость - это у него получилось.
У его сверхпроводника и у углеродной нанотрубки есть нечто общее, которое как раз и обеспечивает такую бешенную проводимость.
Естественно, реальные нанотрубки будут поначалу иметь меньшие параметры, но ведь сонм изобретателей будет упорно двигаться вперёд и вычерпывать резервы.

[Король Альтов]

Если мы пересчитаем с диаметра на площадь поперечного сечения, то получим, что нанотрубка имеет сечение в миллиард раз меньше, чем медный проводник. А проводит электронов в миллион раз больше, чем медный.
С медью уже все давным-давно ясно - в ней резервы давно вычерпаны и ожидать нечего.
А вот у углеродных нанотрубок еще и не начинали резервы черпать. Будут получены проводники с гораздо большей плотностью тока, чем у сверхпроводников. Причем не только при комнатной температуре, а, возможно, и при 800 градусах.
Я работаю в области сверхпроводников (создал самую большую сверхпроводящую катушку в России, причем она сейчас работает).
Я общался с изобретателем, который предлагает обычный по виду комнатный сверхпроводничок - способен пропускать 2 млрд. Ампер при сечении 1 квадратный сантиметр.

Остается надеется, что на сверхпроводниковых нанотрубках будут созданы переходы Джосефсона, что позволит резко снизить энергоптребление электронных микросхем за счет минимизации напряжения. А возможность работы таких сверхпроводников при комнатных температурах может стать основой новой компьютерной революции в компьютерной индустии.

[Pribavkin]

Остается надеется, что на сверхпроводниковых нанотрубках будут созданы переходы Джосефсона, что позволит резко снизить энергоптребление электронных микросхем за счет минимизации напряжения. А возможность работы таких сверхпроводников при комнатных температурах может стать основой новой компьютерной революции в компьютерной индустии.

http://ogend.ru/nu/chudo-material-grafen...ryj-kardinalno-izmenyaet-texnologii.html
Чудо-материал графен, который кардинально изменяет технологии
08.04.2012
...Ученые бьются в  поиске лучшего материала для  замены кремниевым полупроводникам. Ею должен стать  графен. Самая актуальная проблема создателей компьютерных чипов, заключается в том, чтобы увеличивая их мощность, сделать чипы как можно  меньших размеров и достичь всего этого без значительного увеличения температуры. В теории, графеновые транзисторы, смогут обеспечить значительно более высокую скорость, при этом препятствуя увеличению температуры на микроскопическом уровне.
...И это всего лишь вершина айсберга возможностей применения. Человечество  еще в самом начале длинного пути. Представьте себе, хотя бы, последствия  только компьютерной революции. IBM уже продемонстрировала 100 GHz транзистор на основе графена и заявила, что на горизонте уже маячит процессор мощностью в 1THz.