Experimentálni fyzici SAV a ich kolegovia z Rakúska výrazne zlepšili supravodivé vlastnosti tenkých filmov.
Ilustrácia supravodiča. Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphoto.com
Vysokoentropické materiály sú mimoriadne tvrdé a odolné proti korózii a vysokým teplotám, čo ich predurčuje na použitie v aplikáciách pri extrémnych podmienkach. Pracovníci Ústavu experimentálnej fyziky SAV v Košiciach spolu s kolegami z Montanuniversität Leoben v Rakúsku uspeli v príprave vysokoentropických zliatin vo forme tenkých filmov.
„Bežne sa využívajú vynikajúce mechanické vlastnosti týchto zliatin na úpravu povrchu obrábacích nástrojov a povrchov, kde je potrebná vysoká tvrdosť a odolnosť proti korózii. Náš výskum ukázal, že tieto materiály vykazujú aj jav supravodivosti, čo nás vzhľadom na ich značnú vnútornú neusporiadanosť dosť prekvapilo,“ uviedol Pavol Szabó z Ústavu experimentálnej fyziky SAV, v. v. i.
Výrazne zlepšili supravodivé vlastnosti tenkých filmov
Experimentálnym fyzikom SAV sa spolu s kolegami z Rakúska podarilo pomocou dopovania dusíkom výrazne zlepšiť supravodivé vlastnosti tenkých filmov, keď zvýšili hodnotu teploty prechodu do supravodivého stavu až osemnásobne. Tento jav sa im podarilo pozorovať len vďaka tomu, že precízne zvyšovali dopovanie dusíkom a našli optimálnu koncentráciu pre maximálne zvýšenie teploty prechodu.
„Zvyčajný postup dopovania dusíkom na maximálnu koncentráciu v prípade vysokoentropických zliatin neznamená maximálne zvýšenie teploty prechodu, a preto sa môže ľahko stať, že výrazné vylepšenie supravodivých vlastností sa v takom prípade prehliadne. Pomocou viacerých jedinečných experimentálnych techník, ktoré sú na našom pracovisku dobre etablované, sa nám podarilo nielen objaviť tento jav, ale aj vysvetliť fyzikálnu podstatu zlepšenia supravodivých vlastností,“ dodal experimentálny fyzik.
Potenciálne oblasti využitia
Objav košických vedcov otvára možnosť využiť túto metódu i pri vysokoentropických zliatinách s iným zložením. Potenciálnymi oblasťami využitia týchto materiálov sú elektródy pre superkapacitory, prvky pre kvantové zariadenia či ich súčasné využitie na konštrukciu jednofotónových detektorov.
Zistenia boli publikované:
[1] G. Pristáš, J. Bačkai, M. Orendáč, S. Gabáni, F. Košuth, M. Kuzmiak, P. Szabó, E. Gažo, R. Franz, S. Hirn, G. C. Gruber, C. Mitterer, S. Vorobiov, K. Flachbart: Superconductivity in medium- and high-entropy alloy thin films: impact of thickness and external pressure, Physical Review B 107 (2023), 024505.
[2] Gabriel Pristáš, Georg C. Gruber, Matúš Orendáč, Július Bačkai, Jozef Kačmarčík, Filip Košuth, Slavomír Gabáni, Pavol Szabó, Christian Mitterer, Karol Flachbart: Multiple transitiion temperature enhancement in superconducting TiNbMoTaW high entropy alloy films through tailored N incorporation, Acta Materialia 262 (2024) 119428
Zdroj: TS SAV. Spracovala: Monika Tináková
(zh)
