Сверхпроводники являются ключом к целому ряду интересных потенциальных приложений. Например, нулевое сопротивление обещает передачу энергии без потерь и мощные электромагниты. Задача состояла в том, чтобы найти материал, который сохранял бы это свойство при более высоких температурах, близких к температурам окружающей среды. Несмотря на целенаправленную работу и ряд достижений в последние годы, поиск эффективных стратегий для создания новых сверхпроводящих материалов все еще продолжается.
Одна из стратегий заключается в использовании слоистых материалов с молекулярной структурой, состоящей из чередующихся сверхпроводящих слоев и «блокирующих слоев», действующих как изолирующие прокладки. Команда под руководством доцента Йошиказу Мидзугути из физического факультета Токийского столичного университета раскрыла важный аспект проектирования изоляционного слоя. Им удалось объединить пять различных редкоземельных (РЗЭ) элементов, лантан, церий, празеодим, неодим и самарий, и создать «высокоэнтропийный сплав» в блокирующем слое.
В последние годы высокоэнтропийные сплавы привлекли к себе большое внимание благодаря своей прочности, устойчивости к усталости и пластичности, а также многим другим важным физическим свойствам.Новые материалы группы с различным содержанием УЭ (10-30%) показали улучшенные сверхпроводящие свойства; в частности, материалы с таким же периодом в их молекулярной структуре проявляли сверхпроводящий переход при более высоких температурах, когда блокирующий слой содержал сплав с высокой энтропией.
Они считают, что высокоэнтропийный сплав помогает стабилизировать кристаллическую структуру сверхпроводящего слоя.Воздействие работы не ограничивается новыми материалами, которые они представляют.
Учитывая существование большого количества сверхпроводящих слоев, совместимых с оксидами РЗЭ, это нововведение открывает путь для новой широкой стратегии разработки новых революционных сверхпроводящих материалов.