🔬 Новости науки. Признаки высокотемпературной сверхпроводимости в интеркалированном графите

Графит, интеркалированный различными металлами, давно известен как сверхпроводник, однако критические температуры в таких соединениях традиционно не превышали 12 К. Наши соотечественники, Василий Минков, Вадим Ксенофонтов и Михаил Еремец, сообщили об экспериментальных признаках возможной высокотемпературной сверхпроводимости в графите, интеркалированном растворами кальция в жидком аммиаке, с температурами перехода до 260 К при атмосферном давлении. Работа опубликована в журнале Carbon Trends.

С особой теплотой и грустью отметим, что соавтором этой работы стал Михаил Иванович Еремец - выпускник нашей кафедры, выдающийся экспериментатор, первооткрыватель рекордной сверхпроводимости в гидридах под высоким давлением, которого, к глубокому сожалению, больше нет с нами. Эта публикация стала одной из его последних работ. Коллеги и соавторы с благодарностью отмечают его многолетнее руководство, участие в синтезе образцов, измерениях и обсуждении результатов.

🎯 Ключевые аспекты публикации:
• Объекты исследования: образцы высокоориентированного пиролитического графита (HOPG), интеркалированные насыщенными растворами Ca-NH₃. Аммиак растворяет кальций значительно ниже его температуры плавления и обеспечивает эффективный перенос металла в графитовую матрицу. Всего синтезировано и исследовано 29 образцов, выраженные переходы обнаружены в 23 (80%).
• Магнитные измерения m(T): в режимах ZFC и FC на SQUID-магнетометре наблюдаются ступенчатые переходы при температурах приблизительно 230–262 К. Большинство образцов демонстрируют Tc в диапазоне 230-245 К. Резкое различие сигналов ZFC и FC характерно для сверхпроводников II рода с сильным пиннингом вихрей.
• Кривые намагничивания m(H): кривые намагничивания демонстрируют признаки сверхпроводимости II рода - начальный линейный участок (полное экранирование, мейснеровское состояние), отклонение от линейности (проникновение потока, смешанное состояние) и гистерезисные петли (захват потока).
• Электросопротивление: электрическое сопротивление резко падает при Tc и становится температурно-независимым при дальнейшем охлаждении. Переходы воспроизводимы в циклах охлаждение-нагрев, наблюдался рост Tc от цикла к циклу (вероятно, из-за изменения содержания аммиака).
• Исключение альтернатив: ферромагнитные примеси, суперпарамагнетизм и известные фазы Ca-C (Tc < 11.5 K) не объясняют наблюдаемую совокупность признаков; ни чистый графит, ни растворы Ca-NH₃ подобных переходов не демонстрируют.
• Малая объемная доля фазы: доля высокотемпературной фазы оценена как ≲ 0.1% объема образца, что пока затрудняет структурную идентификацию.
• Дальнейшее повышение Tc: в родственной системе графит-литий-кальций(стронций) авторам удалось зафиксировать переходы вплоть до ≈350 К, что говорит о значительном потенциале дальнейшей оптимизации состава интеркалянта.

🌟 Общий вывод: авторы впервые сообщают о признаках возможной высокотемпературной сверхпроводимости при атмосферном давлении в графите, интеркалированном раствором кальция в аммиаке, с температурами перехода до 260 К. Совокупность данных магнитометрии, измерений захваченного потока и электросопротивления указывает на сверхпроводящую, а не чисто магнитную природу наблюдаемых аномалий. Однако для окончательного подтверждения природы наблюдаемых переходов и идентификации сверхпроводящей фазы потребуются дальнейшие исследования.

📄 С публикацией можно ознакомиться по ссылке: https://doi.org/10.1016/j.cartre.2026.100672

#наука #графит #сверхпроводникиВделе