.
Більше того, як показали розрахунки авторів, дві менші енергетичні щілини повинні проявляти сильну анізотропію своїх чисельних значень (на графіку розмазана жовта і синя область). Грубо кажучи, анізотропія енергетичних щілин тут означає залежність їх чисельного значення від напрямку руху куперовских пар в надпровідному водні.
Рис. 5. Залежність енергетичних щілин надпровідного металевого водню при тиску 414 ГПа від температури. Розмазані кольорові області означають анізотропію енергетичної щілини, зникаючу в області Tc (див. Пояснення в тексті).
В принципі, неоднощелевая надпровідність вже не є чимось екзотичним з 2001 року, коли було відкрито наявність двох щілин у надпровідному MgB2. Крім того, як з'ясувалося пізніше, диборид магнію має ще й найвищою серед надпровідників з електрон-фононною механізмом утворення куперовских пар критичною температурою (39 К). Однак, схоже на те, що лідерство в екзотичній надпровідності перехопив металевий водень зі своєю трёхщелевой надпровідність і з найвищою Tc=242 К. Залишається лиш?? очікувати експериментального підтвердження або спростування результатів даної роботи.
металевий водень юпітер магнітний
2. Збагачення речовин воднем - шлях до його металізації
І ось тут вчені винайшли обхідний шлях - для вирішення проблеми металізації були задіяні сполуки, що містять водень у великій кількості. Першим, хто здогадався про такий альтернативному підході, знову був Нейл Ашкрофт. Він запропонував використовувати гідриди елементів з 4-ї групи періодичної системи Менделєєва - кремнію, олова, германію. На думку Ашкрофта, силан (SiH4), герман (GeH4) і гідрид олова (SnH4) повинні ставати стійкими стабільними металами при тисках, у кілька разів менших 400 ГПа, необхідних для отримання металевого водню. Крім цього, вищезазначені сполуки, згідно з деякими розрахунками, зобов'язані бути ще й високотемпературних надпровідників. Наприклад, гідрид олова, як випливає з цієї роботи, - стабільний метал в інтервалі тисків від 70 до 160 ГПа, що має критичну температуру переходу 80 К при 120 ГПа.
Що стосується експериментів, то не далі як в 2008 році вчені з Німеччини, Канади і Росії виявили у силану, стисненого приблизно до 100 ГПа, надпровідність з Tc=17 К. Звичайно ж, SiH4 виявився далеко не кімнатним сверхпроводником, та й високотемпературним його назвати складно. Проте даний експеримент підтвердив гіпотезу Ашкрофта про можливості вивчення металевого водню і його високотемпературної надпровідності за допомогою речовин, збагачених воднем.
Серед досліджень подібного роду виділяється свіжа теоретична робота американо-російської команди вчених A little bit of lithium does a lot for hydrogen, опублікована в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences. У числі авторів - все той же Нейл Ашкрофт, а від Росії - Артем Оганов і Андрій Ляхов. Автори статті, використовуючи комп'ютерне моделювання, показали, що гідриди літію можуть допомогти вирішити проблему металізації водню. Читача може збентежити множину в словосполученні гідриди літію raquo ;, так як відомо, що літій і водень одновалентних, а значить, і гідрид літію може бути тільки один - LiH. Насправді жодних суперечностей немає. Чисельні розрахунки, виконані вченими, свідчать про існування ще семи гідридів літію із загальною формулою LiHn (n=від 2 до 8) з металевим характером їх провідності. У нормальних умовах ці сполуки жити не можуть, однак сверхсильное стиск робить літієві гідриди метастабільними, а деякі з них - навіть стабільними речовинами. Як стверджують дослідники, щоб гідриди літію стали стійкими або майже стійкими металами, до них потрібно застосувати тиск приблизно 100 ГПа. Ця величина, по-перше, в 4 рази менше, ніж та, що вимагається для чистого водню, а по-друге, що найголовніше, знаходиться в діапазоні тисків, спокійно одержуваних статичним шляхом.
Особливу увагу в статті автори приділяють двом різновидам гідридів - LiH2 і LiH6. Область їх стабільності починається від 130 і від 140 ГПа відповідно. Кристалічні структури гідридів літію, що перебувають під тиском 150 ГПа ,. В обох решітках видні самотні атоми (відзначені білим кольором), що утворюють молекули водню. Стиснення цих самотніх атомів і породжує металевий водень. Грубо кажучи, LiH2 і LiH6 являють собою як би сплав двох металів. Перший метал складається з нероздільні пов'язаних між собою атомів літію і водню, а другий - з молекул H2.
Ми вже неодноразово згадували про металевому водні в контексті високотемпературної надпровідності. Виникає питання: чи буде надпровідним сімейство літієвих гідридів і якщо так, то яка критична температура? Автори статті зосередили свою увагу на LiH6, оскільки це найбільш перспективний високотемпературни...
