Новый метод предсказания сверхпроводников
Команда из Пенсильванского университета разработала подход для прогнозирования сверхпроводящих материалов, что может ускорить открытие высокотемпературных сверхпроводников.
Сверхпроводимость, объясняемая теорией БКШ, возникает при сверхнизких температурах благодаря образованию куперовских пар электронов. Однако для высокотемпературных сверхпроводников эта теория неприменима.
Исследователи объединили теорию функционала плотности (ТФП) и теорию зэнтропии*, чтобы предсказать сверхпроводящие свойства материалов. ТФП, изначально не предназначенная для изучения сверхпроводимости, оказалась полезной для анализа электронных структур.
Ключевое открытие – сверхпроводящая “дорога” в материалах может сохраняться при высоких температурах благодаря особой атомной структуре. Метод успешно предсказал сверхпроводимость в меди, серебре и золоте, хотя обычно они ею не обладают.
Дальнейшие шаги:
- Прогнозирование температур перехода под давлением.
- Поиск новых сверхпроводников в базе из 5 млн материалов.
Если метод подтвердится, это может привести к открытию сверхпроводников при комнатной температуре, революционизировав энергетику и технологии.
Зэнтропия* — это теоретический подход, объединяющий идеи статистической механики, квантовой физики и компьютерного моделирования для анализа сложных систем, таких как сверхпроводники.
Дополнительная информация: Zi-Kui Liu et al, Revealing symmetry-broken superconducting configurations by density functional theory, Superconductor Science and Technology (2025).
DOI: 10.1088/1361-6668/adedbc
Источник: https://phys.org/news/2025-08-theory-reveal-superconducting-materials.html