Открыта сверхпроводимость алмаза при комнатной температуре

Йохан Принз экспериментировал с алмазами, в кристаллическую решетку которых добавлены атомы кислорода. Известно, что алмаз - полупроводник. Ученый пытался получить из алмаза-полупроводника n-типа так называемый холодный катод, который смог бы заменить горячие катоды в электронно-лучевых трубках и иных устройствах. Явление сверхпроводимости, обнаруженное им в экспериментах, по мнению самого г-на Принза, может быть объяснено, только если предположить, что имеется новый, еще не известный науке тип сверхпроводимости. "Если наблюдаемое явление - не сверхпроводимость, тогда нарушается второе начало термодинамики", - утверждает он.

Йохан Принз измерял ток, протекающий между алмазом и позолоченным зондом в зависимости от расстояния между ними. При напряжении +1000 вольт значение силы тока составляло около 0,5 мА, и это значение сохранялось, пока зазор между зондом и поверхностью алмаза не достигал 16 мкм, после чего ток падал до нуля. При напряжении -1000 вольт ток течет в обратном направлении, но при увеличении зазора сила тока падала быстрее. Эксперименты проводились при комнатной температуре в вакууме (10 ^-6 миллибар).

Физик утверждает, что в вакууме у поверхности алмаза образуется тонкий отрицательно заряженный слой, состоящий из электронов, а в самом алмазе - обедненный слой положительных носителей. По его словам, все это напоминает диод Шоттки, образованный полупроводником n-типа и металлом. Ученый попытался использовать в своей системе математическую модель, описывающую перемещение электронов в диоде Шоттки. Обнаружилось, что по мере того, как все больше и больше электронов покидает поверхность алмаза, их плотность в приповерхностном слое достигает критического значения, при котором образуется конденсат Бозе-Эйнштейна из пар электронов. Ток продолжает течь между алмазным катодом к аноду сквозь этот слой даже в том случае, если в слое отсутствует разность потенциалов, то есть напряжение не приложено - а это и есть признак сверхпроводимости.

Другие исследователи свойств алмазов пока проявляют скептическое отношение к соообщению Принза. Ричард Джекмен (Richard Jackman) из лондонского University College, редактировавший специальный номер журнала Semiconductor Science and Technology, в котором была опубликована статья Йохана Принза, назвал ее "преимущественно теоретической и весьма спорной, а окончательные ее выводы непременно будут предметом для обсуждения".

Г-н Принз согласен с тем, что еще предстоит доказать, что в представленном им новом материале при протекании тока магнитное поле "вытесняется" (падает до нулевых значений) - тем самым удалось бы окончательно подтвердить наличие сверхпроводящего состояния. Правда, Принз недавно вышел на пенсию, и сейчас такой эксперимент поставить ему негде. Ученый готов передать имеющиеся у него образцы алмазов другой лаборатории, но пока что желающих получить алмазы не нашлось. В настоящее время автор возможного открытия готовит к печати шесть статей, в которых намеревается полностью объяснить полученные им результаты и пролить новый свет на механизмы высокотемпературной сверхпроводимости.

Источник: по материалам PhysicsWeb.