ИСТИНА

Высокотемпературная сверхпроводимость: направления исследований и перспективы. Аржников А.К., ФТИ УдмФИЦ УрО РАН Открытие высокотемпературной сверхпроводимости в купратах La2-xBaxCuO4 занимает одно из главных мест среди научных событий двадцатого века. Полученная температура фазового перехода в сверхпроводящее состояние значительно превышала любые температуры ранее известных сверхпроводников почти на порядок величины. В 1986 году существовала общепринятая точка зрения, что максимально возможная температура, при которой сверхпроводимость может существовать меньше 30 K. Кроме того, согласно теории «обычных» сверхпроводников, медные оксиды были наименее вероятными материалами, в которых можно искать сверхпроводимость: при комнатной температуре они плохие проводники, если изменить их химический состав очень ненамного они становятся антиферромагнитными изоляторами. При этом магнетизм является результатом сильных отталкивающих взаимодействий между электронами, тогда как «обычная» сверхпроводимость является результатом притяжения электронов. Это предполагает, что магнетизм и сверхпроводимость являются противоборствующими явлениями. В конце 1950-х годов Bardeen–Cooper–Schrieffer (BCS) теория обеспечила концептуальный прорыв для микроскопического объяснения сверхпроводимости. Основным элементами этой теории является то, что притяжение электронов обусловлено колебаниями решетки, при этом, сколь угодно малое притяжение электронов заставляет связываться их в куперовские пары, обеспечивая сверхтекучее состояние. Это, как отмечалось выше, подразумевало что сверхпроводимость температура перехода Tc никогда не может превышать 30K. Этот предел был пересмотрен в связи с открытием в 2001 сверхпроводимости с Tc=39 K в простом металле MgB2. Это предполагало, что можно оптимизировать электрон-фононный механизм, но температуры были все еще намного ниже максимальных Tc купратов. Долгое время считалось, что «высокотемпературная» сверхпроводимость является исключительным свойством купратов, однако начало XXI века ознаменовалось открытием новых железо содержащих материалов (пниктидов и селенидов), которые оказались очень близки по многочисленным свойствам к купратам. В лекции излагается историческая хронология открытий сверхпроводимости, обсуждаются экспериментальные особенности «необычных» сверхпроводников, приводятся основные теоретические подходы описания сверхпроводимости и примеры технического использования явления сверхпроводимости.