Высокотемпературный сверхпроводник: Высокотемпературный сверхпроводник стабилизировали при низком давлении – Наука

КАК СДЕЛАТЬ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СВЕРХПРОВОДНИК В ШКОЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ (ГЛАВА ИЗ КНИГИ “СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ”)

Наука и жизнь // Иллюстрации

В. Л. Гинзбург со студентами основанной им кафедры проблем физики и астрофизики Московского физико-технического института.

Варианты демонстрации эффекта Мейснера: а – зеленая таблетка висит над постоянным магнитом.

‹

›

Открыть в полном размере

По крайней мере, один материал из числа высокотемпературных сверхпроводников вы вполне можете изготовить под руководством учителя физики или руководителя кружка. Всем, кто заинтересуется возможностью демонстрировать самодельные сверхпроводники, было бы полезно прочитать опубликованные в журнале “New Scientist”, 1987, V. 115, № 1571, P. 36-39 заметки Поля Гранта. Он пишет о том, как лаборатория фирмы IBM, в которой он работает, помогала учителям и школьникам ставить химические и физические опыты с высокотемпературными сверхпроводниками. Ниже мы полностью приводим рецепт изготовления такого сверхпроводника, написанный дочерью П. Гранта, которая в 1987 году была школьницей.

Конечно, в наших школах осуществить описываемые дальше опыты сложнее. Многие компоненты и инструменты нам менее доступны.

Итак, прежде всего мы предлагаем научиться изготавливать сверхпроводник состава Y-Ва-Сu-О. В качестве исходных компонентов понадобятся окись иттрия Y₂O₃, углекислый барий ВаСО₃ и окись меди СuО.

Рецепт

Возьмите 1,13 г окиси иттрия, 3,95 г углекислого бария и 2,39 г окиси меди.

Перемешайте, а затем растолките в порошок в ступке.

Получившуюся смесь отожгите – продержите в печи при температуре 950^оС приблизительно 12 часов.

Охладите полученный комок и вновь растолките его в ступке.

Спрессуйте порошок в таблетки (может быть, впоследствии для проведения каких-либо опытов понадобятся другие формы, например кольца).

Снова отожгите получившиеся таблетки при той же температуре и в течение того же времени, однако теперь с обязательной подачей в печь кислорода.

Медленно охладите таблетки – скорость понижения температуры не должна превышать 100 град/ч.

Замечания по технике безопасности

Как сам материал сверхпроводника Y-Ва-Сu-О, так и исходные компоненты не относятся к числу ядовитых веществ. Однако при работе с ними необходимо соблюдать определенные правила. Нужно использовать защитные очки, перчатки, а при измельчении компонентов в ступке обязательно надевать марлевые повязки на рот. Вдыхать пыль углекислого бария и окиси меди вредно. Проводите все операции в помещении, оборудованном вытяжкой, – это, впрочем, обязательный элемент оборудования любой химической лаборатории, в том числе школьной.

Замечания к рецепту

Указанные количества исходных компонентов позволяют получить около 7 г сверхпроводника Y-Ва-Сu-О, или около 5 таблеток диаметром 1 см и толщиной 1 мм. Ниже мы расскажем об опытах, которые можно провести с ними, а сейчас о некоторых трудностях, встречающихся при изготовлении.

Исходные компоненты не относятся к числу редких. Их наверняка можно получить в различных научных учреждениях, а также на многих предприятиях в порядке шефской помощи. Получить описываемый сверхпроводник можно по более простой схеме и из других компонентов, однако лучше начинать с приведенного рецепта. Для отжига можно использовать печь, предназначенную для изготовления керамики. Такие печи есть во многих кружках керамики и в художественных студиях. Дело в том, что изготовляемый сверхпроводник также представляет собой керамику, как и некоторые знакомые предметы домашнего обихода. Только нам нужна керамика-металл, поэтому таблетки будут другого цвета – черные.

Цвет керамического сверхпроводника – важный показатель его качества. Если он с прозеленью, значит, опыт изготовления неудачен, и все надо начинать сначала (при этом таблетки можно вновь измельчить). Зеленый цвет свидетельствует о недостатке кислорода в образце. Желательно получить материал с химической формулой YBa₂Cu₃O₇. Однако контролировать содержание кислорода по исходной смеси невозможно, к тому же кислород способен улетучиваться в процессе изготовления. Так что подача кислорода в печь при отжиге существенна. Сам кислород можно получить в научных, медицинских, производственных организациях (он используется, например, при сварке). Для подачи его в печь применяют насос, который служит для накачки воздуха в аквариум. Скорость подачи кислорода должна быть минимальной, скажем такой, чтобы кожа ощущала легкое дуновение газа.

Довольно существенно поддержание температуры отжига. Работа будет бесполезной, если температура отжига опустится ниже 900°С. Превышение рабочей температуры на 100 градусов приведет к расплавлению смеси. Тогда придется ее вновь растолочь и начать все сначала. Так что надо предварительно проверить термометр печи, обычно он показывает далекие от истинных значения.

Очень важно медленно охлаждать изготовленные таблетки: быстрое охлаждение ведет к потере кислорода. Таким образом, первоначально цикл отжиг-охлаждение будет занимать 20 часов. Необходимо организовать ночные дежурства.

При изготовлении понадобится также пресс. Оценка показывает, что нужно развивать усилие в 7 тысяч кгс на таблетку диаметром около 1 см, чтобы получить хороший образец. По-видимому, таблетки удастся спрессовать даже с помощью самодельного винтового пресса.

Стоит обратить внимание также на выбор тигля, в котором отжигается материал. Металлический тигель способен реагировать со сверхпроводником, иногда с нежелательными последствиями. К тем же последствиям приведут примеси в смеси исходных материалов. Например, 2-3% примеси атомов железа вместо меди ведут к подавлению сверхпроводимости.

Что делать с изготовленными таблетками

Конечно, можно убедиться в резком падении сопротивления при сверхпроводящем переходе. Однако с помощью стандартных приборов школьной лаборатории вряд ли удастся по величине сопротивления отличить сверхпроводящий образец от медного. Гораздо нагляднее демонстрация эффекта Мейснера.

В любом случае для охлаждения понадобится жидкий азот. Попытайтесь попросить его в физических институтах. Сейчас он применяется довольно широко – и в медицине, и даже в кондитерской промышленности. Личный опыт одного из авторов показывает, что жидкий азот удается транспортировать (общественным транспортом) и хранить в обычном бытовом термосе со стеклянной колбой. (Ни в коем случае не закрывать термос крышкой!) Нельзя, однако, гарантировать, что такая колба не лопнет при наливании жидкого азота.

Непосредственно для опытов удобно наливать азот в неглубокие пенопластовые кюветы (можно использовать для этого пенопластовые крышки от упаковки приборов и некоторых бытовых изделий). В жидкий азот нельзя только совать пальцы, а в остальном он практически безопасен в работе.

Простейший опыт состоит в том, что неохлажденная в азоте таблетка спокойно лежит на магните, никак не реагируя на магнитное поле, а охлажденная висит над ним. Можно придумать различные варианты этого опыта, в том числе весьма впечатляющие.

Положение таблетки над одним полюсом магнита неустойчиво. Она как бы находится на вершине скользкой горки и довольно легко соскальзывает в бок. Из нескольких магнитов получается такая конфигурация магнитного поля, что таблетка находится как бы в “ложбинке”. Тогда ее можно не только подвесить, но и закрутить в воздухе.

Поскольку трение о воздух мало, таблетка крутится до тех пор, пока повышающаяся температура не достигнет Т_с (температуры перехода в нормальное состояние). Тогда таблетка просто упадет на магниты.

Еще более эффектные опыты можно провести при более сложной конфигурации магнитного поля. Если устроить “ложбинку” длинную, то таблетка сможет двигаться вдоль нее при малейшем толчке и совершать довольно длинные путешествия по извилистой дорожке. После охлаждения в жидком азоте таблетка сохраняет сверхпроводимость на воздухе при комнатной температуре около минуты.

Более длительные опыты нужно проводить в парах жидкого азота. С точки зрения удобства охлаждения левитацию проще демонстрировать “наоборот”: подвешивать кусочек магнита над лежащей в кювете с жидким азотом таблеткой сверхпроводника.

См. в номере на ту же тему

Гинзбург!

Обращение академика В. Л. Гинзбурга к читателям книг, издаваемых фондом “Успехи физики”.

Успехи физики и идеи будущего.

Академик Гинзбург и его семинар.

Высокотемпературные сверхпроводники / Хабр

Сегодня увидел этот комментарий и обсуждение под ним. Учитывая, что сегодня же я был на производстве сверхпроводящих кабелей, хотел вставить пару замечаний, но read-only… В итоге решил написать небольшую статью про высокотемпературные сверхпроводники.

Для начала, на всякий случай, хочется отметить, что сам термин «высокотемпературный сверхпроводник» означает сверхпроводники с критической температурой выше 77 К (-196 °C) — температуры кипения дешёвого жидкого азота.

Не редко к ним относят и сверхпроводники с критической температурой около 35 К, т.к. такую температуру имел первый сверхпроводящий купрат La_2-xBa_xCuO₄ (вещество переменного состава, отсюда и x). Т.е. «высокие» температуры тут пока ещё очень низкие.

Основное распространение получило два высокотемпературных сверхпроводника — YBa₂Cu₃O_7-x (YBCO, Y123) и Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+x (BSCCO, Bi-2223). Также применяются схожие с YBCO материалы, в которых иттрий заменён иным редкоземельным элементом, например гадолинием, их общее обозначение — ReBCO.
Выпускаемые YBCO, да и другие ReBCO, имеют критическую температуру на уровне 90-95 К. Выпускаемые BSCCO достигают критической температуры в 108 К.

Кроме высокой критической температуры, ReBCO и BSCCO отличаются большими значениями критического магнитного поля (в жидком гелии — более 100 Тл) и критического тока. Впрочем, с последним всё не так просто…

В сверхпроводнике электроны движутся не независимо, а парами (Куперовскими парами). Если мы хотим, чтобы ток перешёл из одного сверхпроводника в другой, то зазор между ними должен быть меньше характерного размера этой пары. Для металлов и сплавов этот размер составляет десятки, а то и сотни нанометров. А вот в YBCO и BSCCO он составляет лишь пару нанометров и доли нанометра, в зависимости от направления движения. Даже зазоры между отельными зёрнами поликристалла оказываются уже вполне ощутимым препятствием, не говоря уж о зазорах между отдельными кусками сверхпроводника. В результате сверхпроводящая керамика, если не предпринимать специальных ухищрений, способна пропускать через себя лишь относительно небольшой ток.

Проще всего проблему оказалось решить в BSCCO: его зёрна естественным образом имеют ровные края, а самое простое механическое сжатие позволяет эти зёрна упорядочить для получения высокого значения критического тока. Это позволило достаточно быстро и просто создать первое поколение высокотемпературных сверхпроводящих кабелей, а точнее — высокотемпературных сверхпроводящих лент. Они представляют собой серебряную матрицу, в которой есть множество тонких трубочек, заполненных BSCCO. Эту матрицу расплющивают, при этом зёрна сверхпроводника приобретают нужный порядок. Получаем тонкую гибкую ленту, содержащую множество отдельных плоских сверхпроводящих жил.

Увы, BSCCO материал далеко не идеальный: у него критический ток очень быстро падает с ростом внешнего магнитного поля. Критическое магнитное поле у него достаточно велико, но задолго до достижения этого предела, он теряет способность пропускать сколько-нибудь большие токи. Это очень сильно ограничивало применение высокотемпературных сверхпроводящих лент, заменить старые добрые сплавы ниобий-титан и ниобий-олово, работающие в жидком гелии, они не могли.

Совсем другое дело — ReBCO. Но создать в нём правильную ориентацию зёрен весьма тяжело. Лишь относительно недавно научились делать сверхпроводящие ленты на основе этого материала. Такие ленты, называемые вторым поколением, получают напылением сверхпроводящего материала на подложку, имеющую специальную текстуру, задающую направление роста кристаллов. Текстура, как не сложно догадаться, имеет нанометровые размеры, так что это настоящие нанотехнологии. В московской компании «СуперОкс», в которой я собственно и был, для получения такой структуры на металлическую подложку напыляют пять промежуточных слоёв, один из которых одновременно с напылением распыляется потоком быстрых ионов, падающих под определённым углом. В результате кристаллы этого слоя растут только в одном направлении, в котором ионам сложнее всего их распылять. Другие производители, а их в мире четыре, могут использовать иные технологии. Кстати, отечественные ленты используют гадолиний вместо иттрия, он оказался технологичнее.

Сверхпроводящие ленты второго поколения шириной 12 мм и толщиной 0,1 мм в жидком азоте при отсутствии внешнего магнитного поля пропускают ток до 500 А. Во внешнем магнитном поле 1 Тл критический ток всё ещё доходит до 100 А, а при 5 Тл — до 5 А. Если охладить ленту до температуры жидкого водорода (ниобиевые сплавы при такой температуре ещё даже не переходят в сверхпроводящее состояние), то та же лента сможет пропустить 500 А в поле 8 Тл, а «какие-нибудь» 200-300 А — в поле на уровне пары десятков тесла (лягушка летает). Про жидкий гелий и говорить не приходится: есть проекты магнитов на этих лентах с полем на уровне 100 Тл! Правда тут уже в полный рост возникает проблема механической прочности: магнитное поле всегда стремится разорвать электромагнит, но когда это поле достигает десятков тесла, его стремления легко реализуются…

Впрочем, все эти прекрасные технологии не решают проблемы соединения двух кусков сверхпроводника: хоть кристаллы и ориентированны в одном направлении, о полировке внешней поверхности до субнанометрового размера шероховатостей речи не идёт. У корейцев есть технология спекания отдельных лент друг с другом, но она ещё, мягко говоря, далека от совершенства. Обычно ленты соединяют друг с другом обычной пайкой обычным оловянно-свинцовым припоем или иным классическим способом. Разумеется, при этом на контакте появляется конечное сопротивление, так что создать из таких лент сверхпроводящий магнит, не требующий питания на протяжении многих лет, да и просто ЛЭП с в точности нулевыми потерями не получается. Но сопротивление контакта составляет малые доли микроома, так что даже при 500 А токе там выделяются лишь доли милливатта.

Разумеется, в научно-популярной статье читатель ищет по-больше зрелищности… Вот несколько видео моих экспериментов с высокотемпературной сверхпроводящей лентой второго поколения:

Последнее видео записал под впечатлением от комментария на YouTube, в котором автор доказывал, что сверхпроводимости не существует, а левитация магнита — совершенно самостоятельный эффект, предлагал всем желающим убедиться в его правоте, измерив непосредственно сопротивление. Как видим, сверхпроводимость всё-таки существует.

Высокотемпературные сверхпроводники | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определять сверхпроводники и их применение.
• Обсудите потребность в сверхпроводнике с высокой температурой _c .

Сверхпроводники — это материалы с нулевым удельным сопротивлением. Они знакомы широкой публике из-за их практического применения и неоднократно упоминались в тексте. Поскольку сопротивление куска сверхпроводника равно нулю, тепловые потери на токи через него отсутствуют; они используются в магнитах, требующих больших токов, например, в аппаратах МРТ, и могут сократить потери энергии при передаче энергии. Но большинство сверхпроводников необходимо охлаждать до температур всего на несколько градусов выше абсолютного нуля, что является дорогостоящей процедурой, ограничивающей их практическое применение. За последнее десятилетие были достигнуты огромные успехи в производстве материалов, которые становятся сверхпроводниками при относительно высоких температурах. Есть надежда, что когда-нибудь будут изготовлены сверхпроводники при комнатной температуре.

Сверхпроводимость была открыта случайно в 1911 г. голландским физиком Х. Камерлинг-Оннесом (1853–1926), когда он использовал жидкий гелий для охлаждения ртути. Оннес был первым, кто сжижал гелий за несколько лет до этого, и был удивлен, наблюдая, как удельное сопротивление такого посредственного проводника, как ртуть, падает до нуля при температуре 4,2 К. Мы определяем температуру, при которой и ниже которой материал становится сверхпроводником. быть его критической температурой , обозначенной цифрой Т _с . (См. рис. 1.) Прогресс в понимании того, как и почему материал стал сверхпроводником, был относительно медленным, и первая работающая теория появилась в 1957 году. Было обнаружено, что некоторые другие элементы также стали сверхпроводниками, но все они имели T _c меньше 10 К, что дорого в обслуживании. Хотя Оннес получил Нобелевскую премию в 1913 году, в первую очередь за работу с жидким гелием.

Рис. 1. График зависимости удельного сопротивления сверхпроводника от температуры показывает резкий переход к нулю при критической температуре Т _с . Высокотемпературные сверхпроводники имеют поддающиеся проверке T _c s более 125 К, что намного выше легко достигаемой температуры жидкого азота 77 К.

В 1986 г. было объявлено о прорыве — было обнаружено, что керамический компаунд имеет беспрецедентную T _c 35 К. Казалось, что возможны гораздо более высокие критические температуры, и к началу 1988 г. появилась еще одна керамика ( это таллий, кальций, барий, медь и кислород) было обнаружено, что T _c = 125 К (см. рис. 2). Экономический потенциал идеальных проводников, экономящих электроэнергию, огромен при T _c с выше 77 К, так как это температура жидкого азота. Хотя жидкий гелий имеет температуру кипения 4 К и может использоваться для создания сверхпроводящих материалов, он стоит около 5 долларов за литр. Жидкий азот кипит при 77 К, но стоит всего около 0,30 доллара за литр. Всеобщая эйфория была вызвана открытием этих сложных керамических сверхпроводников, но вскоре она улеглась, когда возникли отрезвляющие трудности превращения их в пригодные для использования провода. Первое коммерческое использование высокотемпературного сверхпроводника произошло в электронном фильтре для сотовых телефонов. Высокотемпературные сверхпроводники используются в экспериментальной аппаратуре и активно исследуются, особенно в тонкопленочных приложениях.

Рис. 2. Одной из характеристик сверхпроводника является то, что он исключает магнитный поток и, таким образом, отталкивает другие магниты. Небольшой магнит, парящий над высокотемпературным сверхпроводником, охлаждаемым жидким азотом, свидетельствует о том, что этот материал является сверхпроводящим. Когда материал нагреется и станет проводящим, магнитный поток сможет проникнуть в него, и магнит упрется в него. (кредит: Saperaud)

Идет поиск еще выше T _c сверхпроводники, многие из сложных и экзотических керамик на основе оксида меди, иногда включая стронций, ртуть или иттрий, а также барий, кальций и другие элементы. Комнатная температура (около 293 К) была бы идеальной, но любая температура, близкая к комнатной, относительно дешева в производстве и поддержании. Имеются постоянные сообщения о T _c с при температуре более 200 К, а некоторые – около 270 К. К сожалению, эти наблюдения не воспроизводятся в обычном порядке, поскольку образцы теряют свою сверхпроводящую природу после нагрева и повторного охлаждения (циклирования) в течение нескольких циклов. раз (см. рис. 3). Теперь их называют НСО или неопознанными сверхпроводящими объектами из-за разочарования и отказа некоторых образцов показывать высокие T _c , хотя производится так же, как и другие. Воспроизводимость имеет решающее значение для открытий, и исследователи обоснованно не хотят заявлять о прорыве, к которому они все стремятся. Время покажет, являются ли USO реальными или экспериментальной причудой.

Рис. 3. (a) Этот график, адаптированный из статьи в Physics Today, показывает поведение одного образца высокотемпературного сверхпроводника в трех разных испытаниях. В одном случае образец показал T _c около 230 К, тогда как в остальных он вообще не стал сверхпроводящим. Отсутствие воспроизводимости типично для передовых экспериментов и не позволяет делать окончательные выводы. (b) Эта красочная диаграмма показывает сложный, но систематический характер структуры решетки высокотемпературной сверхпроводящей керамики. (Источник: en:Cadmium, Wikimedia Commons)

Теория обычных сверхпроводников сложна, поскольку включает квантовые эффекты для далеко разнесенных электронов, путешествующих через материал. Электроны соединяются таким образом, что позволяют им проходить через материал, не теряя в нем энергии, что делает его сверхпроводником. Высокий- T _c сверхпроводники сложнее понять теоретически, но теоретики, кажется, приближаются к работающей теории. Трудность понимания того, как электроны могут проникать сквозь материалы, не теряя энергии при столкновениях, еще больше возрастает при более высоких температурах, когда на пути должны мешать вибрирующие атомы. Первооткрыватели высоких T _c могут почувствовать что-то похожее на то, что однажды сказал политик после неожиданной победы на выборах: «Интересно, что мы сделали правильно?»

Резюме раздела

• Высокотемпературные сверхпроводники — это материалы, которые становятся сверхпроводящими при температурах значительно выше нескольких кельвинов.
• Критическая температура T _c — это температура, ниже которой материал становится сверхпроводящим.
• Некоторые высокотемпературные сверхпроводники подтвердили T _c s выше 125 K, и есть сообщения о T _c s до 250 K.

Концептуальные вопросы

1. Что такое критическая температура T _c ? Все ли материалы имеют критическую температуру? Объясните, почему да или почему нет.
2. Объясните, как хороший тепловой контакт с жидким азотом может поддерживать температуру объектов 77 К (точка кипения жидкого азота при атмосферном давлении).
3. Жидкий азот не только дешевле хладагента, чем жидкий гелий, но и имеет более высокую температуру кипения (77 К против 4,2 К). Как более высокая температура помогает снизить стоимость охлаждения материала? Объясните с точки зрения скорости теплопередачи, связанной с разницей температур между образцом и окружающей его средой.

Задачи и упражнения

Участок сверхпроводящего провода пропускает ток силой 100 А и требует 1,00 л жидкого азота в час, чтобы поддерживать его температуру ниже критической. Для того чтобы использование сверхпроводящего провода было экономически выгодным, затраты на охлаждение провода должны быть меньше стоимости энергии, теряемой на тепло в проводе. Предположим, что стоимость жидкого азота составляет 0,30 долл. США за литр, а стоимость электроэнергии составляет 0,10 долл. США за кВт·ч. Каково сопротивление обычного провода, который стоит столько же потраченной впустую электроэнергии, сколько стоит жидкий азот для сверхпроводника?

Глоссарий

Сверхпроводники:  материалы с нулевым удельным сопротивлением

критическая температура:  температура, при которой и ниже которой материал становится сверхпроводником

Решения задач и упражнений

0,30 Ом

 

IBM100 – Высокотемпературные сверхпроводники

Летом 1972 года талантливый и энергичный студент, изучающий науки о Земле, по имени Георг Беднорц пришел в исследовательскую лабораторию IBM в Цюрихе, Швейцария. Он провел всего три месяца на физическом факультете лаборатории, прежде чем вернуться в университет, чтобы закончить свое образование, но приобретенный им опыт и отношения, которые он установил с исследователем IBM Алексом Мюллером, изменили жизнь Беднорца и мир.

Преобразование мира — применение сегодня

Несколько лет спустя Беднорц вернулся в лабораторию, где он впервые столкнулся с перовскитами — большим семейством кристаллических оксидов. Мюллер исследовал соединения перовскита почти 15 лет и призвал Беднорца сосредоточить свои докторские исследования на построении и характеристике этого класса материалов. Несмотря на то, что у них были очень разные характеры и интересы, они оставались близкими в течение следующих 10 лет, прежде чем начали интенсивное сотрудничество в 19.83 поиск высокотемпературной сверхпроводимости в оксидах.

Сверхпроводящие материалы занимают особое место в воображении ученых. Электрические токи, однажды приведенные в движение, вечно текут по замкнутому контуру из сверхпроводящего материала. Считается, что это самое близкое приближение к вечному двигателю, встречающемуся в природе. Его потенциальные применения в науке и промышленности столь же обширны, сколь и заманчивы. Единственная проблема заключалась в том, что ранее идентифицированные сверхпроводящие материалы, как правило, из металла или сплава, требовали чрезвычайно низких температур, прежде чем они проявляли желаемые свойства, что обрекало их на существование в учебниках и узкоспециализированных исследованиях.

Задача состояла в том, чтобы найти материал, который проявлял бы сверхпроводимость при пригодных для использования температурах. Мюллер и Беднорц выдвинули гипотезу и тщательно проверили ее, но безрезультатно. Только в 1985 году Беднорц прочитал французскую статью, в которой было показано, что оксид со структурой перовскита проявляет проводимость в пределах целевого температурного диапазона Беднорца и Мюллера. Годом позже, в 1986 году, Мюллер и Беднорц создали хрупкое керамическое соединение — чрезвычайно спорное, поскольку керамика обычно считается изолятором — которое обладало сверхпроводимостью при самой высокой из когда-либо зарегистрированных температур: 30 Кельвинов (–243,15 градуса Цельсия, –405,67 градуса по Фаренгейту). Это был первый раз, когда керамика даже отдаленно рассматривалась как жизнеспособный кандидат на использование в качестве сверхпроводника. Беднорц вспоминал: «Мы с Алексом были очень взволнованы, так как повторные измерения показали идеальную воспроизводимость, и ошибку можно было исключить. Составы, а также термическая обработка менялись, и в течение двух недель нам удалось сдвинуть начало падения удельного сопротивления до 35 К».

«Вскоре я был впечатлен свободой, которую даже мне, студенту, давали работать самостоятельно, учиться на ошибках и, таким образом, избавляться от страха подходить к новым проблемам по-своему».

Дж. Георг Беднорц

СТИЛЬ IBM, ЛАУРЕАТ НОБЕЛЕВСКОЙ ОБЛАСТИ

«Дж. Георг Беднорц Автобиография», Нобелевский фонд

1987 г.

«Осенью 1983 года ко мне подошел Алекс (Мюллер), возглавлявший свою группу IBM Fellow, и спросил, заинтересован ли я в сотрудничестве в поисках сверхпроводимости в оксидах. Я, не раздумывая, сразу согласился. Позже Алекс сказал мне, что был удивлен тем, что ему почти не приходилось использовать какие-либо аргументы, чтобы убедить меня».

J. Georg Bednorz

СТИЛЬ IBM, ЛАУРЕАТ НОБЕЛЕВСКОЙ ОБЛАСТИ

«Оксиды перовскитного типа — новый подход к высокотемпературной _C сверхпроводимости», Нобелевская лекция

1987 г.

«Я подумал, что это хорошая концепция… Я обсудил ее с Георгом Беднорцем и за два часа убедил его, что мы должны попробовать. И с тех пор прошло около трех лет, пока мы его не нашли. И все это мы делали под столом. Мы не сказали об этом руководству и никому другому. Потому что мы люди, и люди могут просочиться [информация]».

Алекс Мюллер

СТИЛЬ IBM, ЛАУРЕАТ НОБЕЛЕВСКОЙ ОБЛАСТИ

Интервью, The Vega Science Trust

2004 г.

«Я поражен тем, что сотворило наше творение».

Алекс Мюллер

СТИЛЬ IBM, ЛАУРЕАТ НОБЕЛЕВСКОЙ ОБЛАСТИ

«J. Георг Беднорц и К. Алекс Мюллер, IBM начинает паническое бегство к сверхпроводимости», журнал Fortune

4 января 1988 г.

Научное сообщество вздрогнуло. Ученые со всего мира воспроизвели, модифицировали и улучшили процесс Мюллера и Беднорца с головокружительной скоростью, возродив глобальный интерес к сверхпроводникам и ускорив разработку сверхпроводников. Основываясь на открытии Мюллера и Беднорца, ученые вскоре разработали материалы, которые достигли сверхпроводимости выше 77 Кельвинов, точки кипения жидкого азота, относительно дешевого и широко доступного хладагента. Использование жидкого азота для достижения сверхпроводимости открыло двери для множества практических приложений. В 1987, Мюллер и Беднорц были удостоены Нобелевской премии по физике. Это признание обычно присуждается новаторам спустя годы после их открытия, но в данном случае сотрудники IBM получили высшую награду всего через год после своего прорыва.