Новости науки | ||
15.05.04. Сверхпроводящий алмаз | ||
Российские и американские ученые получили сверхпроводник на основе
алмаза.
Сверхпроводимость легированных полупроводников давно привлекает внимание теоретиков. Однако
экспериментально обнаружено очень мало таких соединений, да и то с очень низкими критическими
температурами Tc = (0.05 - 0.25) К у SrTiO3 и Tc = (0.1 - 0.5) К у
GeTe и SnTe. Теперь их стало больше: сотрудники Института физики высоких давлений РАН при
поддержке своих коллег из ФИАНа и Лос-Аламоса изготовили сверхпроводник из алмаза. Для этого они
легировали алмаз бором. Валентность бора на единичку меньше, чем у углерода, поэтому частичное
замещение углерода бором приводит к появлению в образце дырочных носителей (oценка концентрации
дырок в образце дала несколько единиц на 1021 см-3). С другой стороны, радиус
атомов бора тоже меньше, чем у атомов углерода, поэтому они сравнительно легко замещают последние
в кристаллической решетке. Хотя простота эта весьма относительна: при синтезе были использованы
давления около 100 тысяч атмосфер и температуры до 2800 К.
Начало диамагнитного перехода и нуль электросопротивления имеют место при температуре = 2.3 К,
хотя резистивный переход начинается при более высокой температуре T ~ 4 К. Это связано, по-
видимому, с неоднородным распределением бора по образцу и свидетельствует о возможности
повышения критической температуры за счет оптимизации концентрации бора (то есть концентрации
дырок). Теплоемкость при Tc = 2.3 К имеет четко выраженную аномалию. При увеличении
давления величина Tc уменьшается со скоростью dTc/dP = 0.06 К/ГПа, тогда как в чистом
боре Tc при сжатии возрастает. Таким образом, исключается возможность того, что
наблюдавшийся сверхпроводящий переход был паразитным эффектом, связанным с перколяционной
сверхпроводимостью по включениям бора. Как известно, германий, кремний и их сплавы тоже
кристаллизуются в структуру алмаза. Не исключено, что при умелом легировании таких материалов
будут получены новые сверхпроводники.
Источник информации - заметка Л.Опенова в бюллетене
ПерсТ, выпуск 08 за 2004 г.
| ||
|