Висмут потребовал от ученых новую теорию сверхпроводимости

Москва, 15:14, 05 Дек 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Элемент таблицы Менделеева №83, а именно, Висмут (Ві) был впервые изучен более ста лет назад, но до сих пор привлекает огромный научный интерес из-за своих аномальных электронных свойств.

В своей массе ромбоэдрический Висмут (Ві) при атмосферном давлении является полуметаллом и остается в нормальном состоянии до температуры 0,010К. В отличие от металлов, где наблюдается примерно один мобильный электрон в атоме, в полуметаллах концентрация подвижных электронов крайне мала — 100000 атомов используют один мобильный электрон. Следовательно, сверхпроводимость  в этом случае считается очень маловероятной из-за крайне низкой плотности электронов.

Группа ученых из индийского TIFR под руководством профессора С. Рамакришнана обнаружила сверхпроводимость высококачественного монокристалла висмута (99,998% чистоты) при 0,00053К с критическим полем 0,000005 Тесла (почти 1/8 магнитного поля Земли). Открытие было сделано при наблюдении диамагнитного сигнала, используя уникальный ультрачувствительный магнитометр, который расположен в медном ядерном холодильнике.

Это открытие нельзя объяснить стандартными моделями сверхпроводимости. Необходима новая теория, поскольку предположение о том, что электронная (Ферми) энергия гораздо больше, чем энергия кристаллической решетки (вибрационная), используемая в стандартной модели, непригодной для Висмута.