Автор: Институт физики, Тартуский университет.
Начиная с 1980-х годов, исследования сосредоточились на механических и сверхпроводящих свойствах интерметаллидов на основе Nb, обусловленных уникальными структурными особенностями. Однако роль кристаллохимии в понимании этих материалов оставалась недостаточно изученной. В обзоре учёных из Тартуского университета, опубликованном в журнале Condens. Matter, восполняется этот пробел, исследуя взаимосвязи между составом, микроструктурой и свойствами интерметаллидов, что важно для их технологических приложений.
Сверхпроводящие материалы на основе Nb, особенно с кристаллической структурой типа А-15, обладают уникальными свойствами, такими как высокая критическая температура и плотность тока, что делает их ключевыми для применения в магнитах, МРТ, термоядерной энергетике и квантовых вычислениях. Современные инженерные решения требуют улучшения их механических и сверхпроводящих характеристик, что стимулирует исследования в области кристаллохимии и материаловедения.
Обзор подчеркивает важность междисциплинарного подхода, объединяющего кристаллохимию, теорию групп и расчеты DFT, для разработки новых сверхпроводников с улучшенными свойствами. Это открывает перспективы для создания более эффективных технологий, способствующих научному прогрессу и решению глобальных задач, таких как энергетика и медицина.
Расчёты DFT (Density Functional Theory) — это метод квантовой механики, используемый для изучения электронной структуры систем многих частиц, таких как атомы, молекулы и твёрдые тела.
Иллюстрация двух решетчатых упорядочивающих мотивов цепей Nb, которые могут быть реализованы во внутренней микроструктуре Nb3Sn интерметаллидное соединение. Атомы А и В кубической структуры А-15 соответствуют обычному распределению атомов Nb и Sn. Изображение: Condens. Matter 2025, 10(1), 13, DOI: 10.3390/condmat10010013
Источник: On a Crystal Chemical Vision on Niobium-Based Superconducting Intermetallics: A Brief Overview