Знание-сила, 2004 № 03 (921) | страница 63

Химики называют органическими материалами соединения углерода с другими элементами. Как правило, они не проводят электрический ток и используются в качестве изоляторов. Открыватели же первых полимеров, проводящих ток, — Алан Хиджер, Алан Макдиармид и Хидэки Сиракава — были удостоены Нобелевской премии.

Тем временем обнаружились полимеры с совершенно необычными свойствами: органические сверхпроводники. Правда, до их промышленного применения пока далеко, ведь они теряют электрическое сопротивление лишь при температуре -260 градусов Цельсия и давлении 2000 бар. При таком давлении в материале образуются широкие каналы, сквозь которые беспрепятственно перетекают электроны.

Первый из таких материалов был открыт в 1980 году датским химиком Клаусом Бехгаардом и французским физиком Дени Жеромом. Он содержал селен. В состав самых известных органических полимеров входят соли на основе серы.

Любопытна их структура. В керамике, например, чередуются изолирующие и проводящие слои. Поэтому керамические сверхпроводники называют "двумерными". А вот в солях Бехгаарда ток течет только вдоль цепочки проводящих молекул, которая тянется через весь кристалл. Их называют "одномерными". На такие материалы уже не распространяется теория Л.Д. Ландау, который рассматривал движение электронов в твердых телах как своего рода течение жидкости, состоящей из отдельных частиц.

Изучение подобных полимеров — пусть они и не находят пока промышленного применения — поможет лучше понять свойства керамических сверхпроводников. Почему все-таки критическая температура последних так высока?

Известно, что электроны в них, как и в других сверхпроводниках, образуют пары. У металлов и их сплавов это наблюдается лишь при температурах ниже -250 градусов Цельсия. При более высоких температурах электронные пары распадаются. А вот в керамике такого не происходит. Как полагают, тут начинают действовать магнитные силы, скрепляющие пары электронов.

"Похоже, что в органических сверхпроводниках между электронами тоже действуют магнитные силы", — считает немецкий исследователь Йохен Восница. Однако ученые пока не могут детально описать протекающие при этом процессы.

Геннадий Горелик

Гемов (Gamcw) Георг. Ант. (Джордж) (1904— 1968), амер. физик-теоретик. Род. в России, с 1933 за границей, с 1934 в США. Разработал теорию альфа-распада. Выдвинул гипотезу "горячей Вселенной". Сделал первый расчет генетич. кода.