Соединения лития и цезия, образующиеся под высоким давлением, способны проводить ток без сопротивления при температуре ниже отметки в минус 223 градуса Цельсия. Такой вывод сделали ученые из Сколтеха и Педагогического университета Цзянсу по итогам исследования, результаты которого опубликованы в журнале Nano Letters.
Одной из характеристик цезия — мягкого щелочного металла серебристо-белого цвета — является низкая электроотрицательность, т.е. способность отбирать электроны у атомов других элементов. Из-за этого в обычных условиях литий отнимает электроны у цезия, однако под действием высокого давления ситуация меняется, и уже цезий отбирает электроны у лития. Благодаря этому ученым из Сколтеха и Педагогического университета Цзянсу удалось получить четыре новых вещества, из которых два — Li14Cs и Li6Cs — отличаются редкой кристаллической структурой.
Согласно расчетам авторов, открытые ими соединения являются сверхпроводниками: они теряют электрическое сопротивление, когда отрицательные температуры опускаются ниже 223 градусов Цельсия. В будущем эти соединения могут оказаться пригодными при создании высокопроизводительных микрочипов, сверхмощных электромагнитов для поездов на магнитном подвесе и реакторов термоядерного синтеза.
«Разумеется, с точки зрения критической температуры сверхпроводники из этого исследования заведомо уступают полигидридам — так называются соединения некоторых металлов и водорода с высоким содержанием последнего. Но наша работа дает более глубокое понимание химии лития, другие соединения которого — назовем их условно „литиидами“, хотя пока неясно, существуют ли они, — могут быть интересны в плане сверхпроводимости», — цитирует Сколтех одного из авторов исследования, доктора физико-математических наук Артема Оганова.
По мнению ученых, атом лития очень похож на водород, из-за чего мог бы заменить его в подобных полигидридам соединениях. Как и у водорода, у лития один валентный электрон, при этом он также относится к самым легким элементам, что благоприятно для сверхпроводимости: чем ниже масса атома, тем выше критическая температура соответствующего сверхпроводника.
