
Физики из США смогли впервые напрямую зарегистрировать возникновение сверхпроводимости на границе раздела двух «обычных» фаз арсенида
железа кальция CaFe2As2. Несмотря на
то, что подобное явление уже удавалось пронаблюдать для других соединений, ученые
утверждают, что именно в данном случае им удалось выделить «чистое» явление возникновения
сверхпроводимости на границе раздела фаз и, таким образом, доказать одну из неподтвержденных моделей сверхпроводимости. Авторы планируют в
дальнейшем применить свой метод для поиска новых, более совершенных и дешевых сверхпроводников. Работа опубликована в
журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the
United States of America.
Сверхпроводимость — это явление падения сопротивления
материала до величин, неотличимых от абсолютного нуля, при температуре ниже
некоторой критической. С помощью сверхпроводников становится
возможной передача электричества без потерь энергии на нагрев проводов, а другое явление, которое неразрывно связано со сверхпроводимостью, — эффект
Мейснера, — может стать основой для конструирования поездов на магнитной подушке
(маглевов), левитирующих ховербордов и др.
Основной проблемой для широкого применения сверхпроводников
остаются низкие критические температуры, при которых проявляется этот эффект, из-за
чего для эксплуатации сверхпроводящих материалов требуется дорогостоящее охлаждение. По мнению ученых,
ключ к решению проблемы кроется в изучении новых механизмов сверхпроводимости и
способов ее искусственного «создания», которые могут быть реализованы,
например, на основе недавно открытого класса железо-содержащих сверхпроводников.
Арсенид железа кальция CaFe2As2
является родоначальником целого семейства сверхпроводников этого класса. Материалы
на основе CaFe2As2, в которых
часть ионов кальция была заменена редкоземельными элементами (La, Ce, Pr, Ne), обладают относительно
высокой критической температурой, вплоть до 49 кельвин (около минус 224
градусов Цельсия). 
Однако вопрос о сверхпроводимости в чистом нелегированном CaFe2As2 долго оставался
открытым. В одних работах нулевое сопротивление в этом соединении наблюдали только при приложении гидростатического давления (TС∼12  K при 5000 атмосфер). В других работах было показано, что явление наблюдается только в случае негидростатического (т.е. неравномерного)
сжатия, а при атмосферном давлении или гидростатическом сжатии данное вещество сверхпроводником
не является. Результаты же экспериментов при атмосферном давлении показывали возникновение отдельных «зерен» сверхпроводимости внутри монокристаллического образца.
