КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 22-22-00570

НазваниеИсследование супергидридов металлов: синтез и сверхпроводящие свойства

РуководительСадаков Андрей Владимирович, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регионфедеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им.П.Н.Лебедева Российской академии наук, г Москва

КонкурсКонкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект посвящен исследованию нового класса высокотемпературных сверхпроводников – полигидридов металлов, стабилизированных высоким давлением. Данные системы перспективны с точки зрения достижения в них исключительно высокой (до 262 K) критической температуры сверхпроводимости, верхнего критического поля (выше 200 Т) и критической плотности тока (10-100 кА/мм2) за счет исключительно сильного электрон-фононного взаимодействия в водородной подрешетке. В рамках проекта планируется выполнить исследование свойств серии высокотемпературных сверхпроводников среди бинарных и тройных полигидридов лантана-неодима, иттрия-церия, иттрия-магния, а также стронция, состоящее как из теоретического моделирования кристаллической структуры указанных материалов, так и из экспериментального синтеза на алмазных наковальнях наиболее перспективных фаз и исследования их транспортных свойств. Проект является фундаментальным исследованием, на основе результатов которого в дальнейшем могут быть созданы прототипы сверхпроводящих структур и приборов, размещенных на алмазной наковальне.

Ожидаемые результаты
В ходе выполнений данного проекта будут экспериментально и теоретически изучены новые тройные гидридные системы редкоземельных (Сe, Y, La, Nd) и щелочно-земельных (Ca, Sr) металлов при давлении до 200 ГПа. Внимание будет сосредоточено на высокосимметричных гидридах в системах La-Nd-H, Ca-Nd-H, Sr-H, Ce-Y-H и Y-Mg-H. Предполагается, что среди тройных полигидридов будут найдены системы с критической температурой не менее 240 K (-33 С), максимальным верхним критическим полем до 200 Т и критической плотностью тока не менее 10 кА/мм2. Исследование полигидридов с максимально высокой температурой сверхпроводимости и критическими полями и плотностью тока имеет большое прикладное значения с точки зрения разработки сверхпроводящих материалов и устройств, не требующих глубокого охлаждения. Предполагается синтезировать и экспериментально изучить не менее 3 образцов наиболее перспективных супергидридов. Все синтезированные образцы будут охарактеризованы рентгеновской и электронной дифракцией на синхротронных источниках излучения, а также методами электронной микроскопии. Будут исследованы зависимость электрического сопротивления образца от температуры R(T), критической температуры сверхпроводящего перехода от давления Tc(P) и приложенного магнитного поля Tc(H), также будет изучен эффект изотопного замещения водорода на дейтерий (H →D). В рамках проекта будет осуществлен направленный поиск высокотемпературных сверхпроводящих материалов среди тройных гидридов в условиях высоких давлений с использованием программы USPEX. Для всех стабильных фаз будут рассчитаны фазовые PT-диаграммы, будет изучена электронная и фононные зонные структуры и спектры комбинационного рассеяния полученных материалов. Для металлических фаз будут также рассчитаны параметры электрон-фононного взаимодействия и сверхпроводимости с использованием анизотропной теории Мигдала-Элиашберга. Для магнитных гидридов будет определена магнитная структура и ее анизотропия, критические температуры Кюри и Нееля. По итогам работы планируется публикация не менее 3х статей в журналах с импакт фактором не ниже 10, участие не менее чем в 2х международных конференциях с устными докладами.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ