Московские физики «вскипятили» гель и получили качественные сверхпроводники
Специалисты Федерального исследовательского центра химической физики имени Семенова РАН вместе с коллегами из Московского государственного университета усовершенствовали синтез высокотемпературных сверхпроводников — материалов, нужных для создания силовой электротехники и генерации мощного магнитного поля в термоядерных реакторах.
Самый распространенный метод синтеза сверхпроводников — твердофазный: нужные соединения синтезируются из порошков. При этом, по словам ученых, порошки исходных компонентов много раз перетираются и подвергаются термической обработке, из-за чего получаются материалы не самого высокого качества, часто с дефектами. В качестве альтернативного специалисты предложили более мягкий метод — с использованием процесса золь-гель.
При процессе золь-гель исходные соединения (оксид иттрия, оксид меди и карбонат бария) растворяют в азотной кислоте и переводят в состояние геля — коллоидной системы, в которой твердые частички распределены в жидкости. После этого гель в лабораторных условиях концентрируют и подвергают термообработке. Чтобы частицы активных веществ не страдали от высоких температур и не спекались друг с другом, специалисты не отправили гель в печь, как это происходит обычно, а постепенно довели его до температуры воспламенения. В итоге получился монолитный материал, в котором активные вещества заключены в жесткую сетку.
Таким образом нам удалось добиться более равномерного распределения положительно заряженных частиц, от которых зависит величина электрического тока, который материал способен проводить без потерь. Благодаря более мягким условиям обработки мы получили более качественные соединения — с высокой плотностью кристаллов и минимальным количеством дефектов
Константин Пигальский
Старший научный сотрудник Федерального исследовательского центра химической физики имени Семенова РАН
Научный коллектив занимается совершенствованием разработки.
Традиционные методы синтеза катализаторов для разложения метана включают в себя несколько стадий, а процесс занимает в среднем 48 часов. Синтез по нашей методике проходит, по сути, в один этап и за несколько минут.
Александр Баннов
Профессор кафедры химии и химических технологий Новосибирского государственного технического университета
