Вчера я анонсировал, что на сегодняшней сессии ожидаются решения давних, древних задач. Каюсь, был неправ! Гидридный сверхпроводник La4H23 был открыт в 2023 году (Тс=80 K при давлении в 95 ГПа). Высокотемпературная сверхпроводимость в La3Ni2O7−δ также была обнаружена в 2023 году с Тс=60 K при давлении в 22 ГПа. Для достижения указанных давлений материалы помещают в ячейку с алмазными наковальнями. Там, внутре, существуют лишь спиритуальные электрические вихри и синекдоха отвечания (все вопросы к братьям Стругацким), а прямые микроскопические методы исследования атомной структуры материалов там НЕ существуют. Однако наши люди мгновенно «выкрутились» и определили степень деформации, средний размер нанокристаллитов и температуру Дебая исследованных сверхсжатых материалов. Как? - об этом квесте рассказал Василий Владимирович Чистяков.

Слыхали ль вы до сегодняшнего дня, что в авиационной, транспортной технике и машиностроении востребованы детали из алюминиевых сплавов, слабо подверженных высокодинамичному газоабразивному износу? Я (хоть и не лев) - нет. Теперь имею детальное представление и о составах, и о покрытиях, и о свойствах сплавов благодаря докладу Юрия Станиславовича Коробова. Кстати, именно сотрудники Ю.С. Коробова привносят в наш институт заметное внебюджетное финансирование.

В жизни есть некоторые незыблемые сущности. Например, Время. Или Личность. Или Научные справочники. Однако Алексей Юрьевич Волков расшатал последний упомянутый краеугольный камень. Один из выводов его доклада - в сплаве Cu-56(ат.%)Au граница между однофазной CuAu I структурой и двухфазным (CuAu I + CuAu II) состоянием лежит несколько выше 275°С, что НЕ СОГЛАСУЕТСЯ с общепринятой фазовой диаграммой. Но не всё так негативно, есть и прорыв. В атомно-упорядоченном сплаве Cu-56Au разработан способ получения высокопрочного состояния (предел текучести выше 1 ГПа) с приемлемыми пластичностью (удлинение до разрыва составляет 5-7%) и удельным электросопротивлением ρ≈9.3×10-8 Ом·м. Но не всё так позитивно, в докладе прозвучали пессимистические нотки, сконцентрированно сформулированные как «Главное - движение, а не цель».

Вот такие разные доклады, результаты и выводы, в том числе философские, представленные в третий день научной сессии. Зададимся вопросом почти по Пушкину: «Что день ГРЯДУЩИЙ нам готовит?»

Очень символично, что в четверг 6 февраля первый доклад Татьяны Борисовны Чариковой посвящен процессу туннелирования куперовских пар между соседними проводящими слоями сверхпроводника Nd2-xCexCuO4. Символичность заключается в том, что параллельно в Демидовском зале УрФУ проходит лекция «Высокотемпературная сверхпроводимость» М.В. Садовского - нового лауреата Демидовской премии 2024 года за выдающийся вклад в фундаментальные теоретические исследования в области сверхпроводимости.
Доложенные здесь результаты подтверждают идею о туннельном механизме проводимости между слоями CuO2 (переход сверхпроводник - изолятор – сверхпроводник) для Nd2-xCexCuO4. Вольт-амперная характеристика этого соединения при x=0.15 указывает на немонотонный характер параметра порядка d-волновой или анизотропной s-волновой симметрии, связанный с сосуществованием сверхпроводимости и антиферромагнитных флуктуаций.

Так оказалось, что и второй доклад, Ивана Васильевича Леонова, проливает свет на природу спаривания в сверхпроводниках. Только не купратных, а никелатных, La3Ni2O7 (Тc~80 К) и La4Ni3O10 (Тc~30 К), не при нормальных условиях, а под давлением (~29.5 ГПа), и инструментом исследования выступал не эксперимент, а компьютерные расчёты («Вот точно такой же миной, только меньше и другой, дельфины, воевавшие на нашей стороне, взорвали корабль неприятеля!»).
Комбинированным методом теории функционала плотности и теории динамического среднего поля были проведены расчеты электронной структуры, поверхности Ферми, магнитных и решёточных свойств структурных фаз Раддлесдена-Поппера Lan+1NinO3n+1 с n=2 и 3.
На основе глубокого анализа результатов предложен микроскопический механизм формирование аномальных физических свойств исследуемых систем и сделан вывод о спин-флуктуационной природе спаривания в сверхпроводящей фазе никелатов под давлением.
Страшно сложно и непонятно? Всё было бы гораздо проще, если бы вы прослушали доклад лично (предварительно с десяток лет проработав в нашем институте).

Третий доклад Ивана Сергеевича Жидкова был и простым и понятным. В нём поднимались вопросы энергосбережения, охраны окружающей среды и экологически чистой энергетики. (Интересно, что бы сказал об этом товарищ Дональд Фредович Трамп?)
Энергия Солнца практически неисчепаема, и солнечные батареи на основе перовскита обладают высокой эффективностью преобразования энергии. Однако их коммерческое производство сдерживается из-за ограниченного ресурса работы. Батареи химически деградируют под воздействием солнечного света, что снижает их срок службы.
Необходимо было найти модификаторы молекулярного каркаса, удлиняющие «жизнь» солнечных ячеек. И это было сделано! Предложено частичное замещение А-катиона в АВХ3 перовскитах дигидроиодидом октенидина с двумя пиридильными группами и двумя катионными центрами. В исследовании использовались методы рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.
В случае модифицированных перовскитов наблюдалось значительное подавление нежелательной фотоиндуцированной рекристаллизация исходных перовскитов. Были установлены рекордные сроки службы плёнок предложенного состава - от 9 то 20 ТЫСЯЧ часов.

На этом Научная сессия ИФМ УрО РАН по результатам 2024 года завершена.
Восхищаемся представленными научными достижениями.
Искренне благодарим докладчиков за яркую доходчивую демонстрацию новых граней природных закономерностей.
Признательны очным участникам четырёхдневной сессии и читателям телеграм-канала за их неподдельный интерес к происходящему.