Сборник докладов американских, английских, французских и японских учёных, сделанных на симпозиуме, организованном Американским химическим обществом. В книге подведены итоги интенсивных исследований, выполненных за первый год, прошедший с открытия нового класса сверхпроводящих материалов — керамик, обладающих уникальным свойством высокотемпературной сверхпроводимости. Рассмотрены теоретические аспекты химии этих соединений, синтез и характеристики материалов, взаимосвязь структуры и свойств, состояние поверхности, технология получения материалов, возможные применения и направления поиска новых сверхпроводников.

Для научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в химии и физике твёрдого тела, низких температур и техническом применении сверхпроводников, а также для преподавателей, аспирантов и студентов тех же специальностей.

Создание и внедрение сверхпроводящих материалов в такие области, как энергетика (системы генерирования, хранения и передачи энергии на расстояния), транспорт (поезда на магнитной подушке), электроника и вычислительная техника (сверхпроводящие квантовые интерферометры, сверхпроводящие элементы памяти), физика элементарных частиц (сверхпроводящие ускорители), горнодобывающая промышленность (магнитные сепараторы) и медицина (сверхпроводящие томографы), означали бы но существу научно-техническую революцию, сравнимую по значению разве что с открытием атомной энергии. Однако, несмотря на усилия целой армии исследователей, длительное время не удавалось получить материалы с температурой перехода выше 23К (рекордсменами были сплавы ниобия с германием), что означало необходимость использования в качестве хладагента дорогого и крайне капризного жидкого гелия. Можно представить себе, какую бурную реакцию вызвало сообщение швейцарских физиков, ныне лауреатов Нобелевской премии, Беднорца и Мюллера, обнаруживших осенью 1986 г. существование сверхпроводимости при 30—35К. Но самым удивительным было то, что материалом с высокотемпературной сверхпроводимостью оказалась керамика, приготовленная из оксидов бария, лантана и меди. Такая или близкая к ней по составу керамика была получена довольно давно (только для других целей), однако специалисты в области сверхпроводимости не проявляли к ней интереса.

Открытие Беднорца и Мюллера мгновенно разрушило все теоретические, технологические и психологические барьеры, и в течение нескольких месяцев новые сверхпроводники почти одновременно были синтезированы в США, Японии, Китае и СССР. Сама хронология событий, происшедших в начале минувшего года, передаёт их исключительный динамизм: январь 1987 г. — несколько американских и японских лабораторий подтверждают открытие швейцарских исследователей; февраль — на научном семинаре в Институте физических проблем АН СССР сделаны сообщения о первых в нашей стране испытаниях новых сверхпроводящих керамик на основе оксидов лантана-меди-бария-стронция с температурой перехода в сверхпроводящее состояние ~40К; март — сообщение американских учёных о синтезе сверхпроводящей керамики из оксидов бария-иттрия-меди с критической температурой 98К, т.е. выше точки кипения жидкого азота (почти одновременно это соединение синтезируют и исследуют советские учёные); апрель — в СССР и за рубежом созданы опытные образцы плёнок, проволок, покрытий, обладающих свойством высокотемпературной сверхпроводимости.

Однако от синтеза отдельных образцов сверхпроводящей керамики до создания прецизионной технологии получения разнообразных материалов на её основе расстояние довольно большое. Очевидна необходимость постановки фундаментальных исследований, которые и начали проводиться почти одновременно с открытием оксидных сверхпроводников. К моменту подготовки оригинала настоящей книги они привели к накоплению ценной физико-химической информации, рассеянной в многочисленных журнальных статьях и докладах. Предлагаемая советским читателям книга является первой монографией, посвящённой высокотемпературным сверхпроводникам. Она включает в себя статьи, подготовленные в связи с проведённым в США 30 авг. — 4 сент. 1987 г. симпозиумом по сверхпроводимости, который был организован в рамках ежегодного (194-го) собрания Американского химического общества.

Несомненным достоинством книги является то обстоятельство, что в качестве авторов обзоров выступают специалисты, представляющие разные научные школы США, Японии, Франции и Великобритании. Наиболее полное отражение получили исследования американских учёных. И хотя в оригинале книга называется «Химия высокотемпературных сверхпроводников», редакторам удалось в полной мере осветить специфику проблемы высокотемпературных сверхпроводников, где успех дела определяется степенью согласованности действий специалистов в области физики, химии и технологии, подобных в этом отношении «сиамским близнецам».

Книга состоит из 29 глав, посвящённых вопросам теории, приготовления и диагностики сверхпроводящих материалов, взаимосвязи их структуры и свойств, поверхностным явлениям в оксидных сверхпроводниках, технологии, применению и возможным направлениям исследований высокотемпературных сверхпроводников. Следует откровенно сказать, что книга несёт на себе печать поспешности, что связано с её выпуском в рекордно короткие сроки. В книге встречаются повторы. Наряду с фундаментальными работами (их образцом может служить статья французских физикохимиков Б. Раво, К. Мишеля и М. Эрвьё, по сути дела заложивших физико-химическую базу для свершившегося на наших глазах сверхпроводникового прорыва) в ней имеются слабые статьи…

Предисловие к русскому изданию
акад. Ю. Д. Третьяков

Книги на ту же тему

1. Физические свойства высокотемпературных сверхпроводников, Гинзберг Д. М., ред., 1990
2. Высокотемпературная сверхпроводимость, Давыдов А. С., 1990
3. Высокотемпературная сверхпроводимость: Фундаментальные и прикладные исследования: Сб. статей. Вып. 1, Киселёв А. А., ред., 1990
4. Высокотемпературная сверхпроводимость: Актуальные проблемы. Вып. 1, Киселёв А. А., ред., 1989
5. Физики о физике. Сверхпроводимость, Ройзен И. И., сост., 1975
6. Новое в изучении сверхпроводимости, Бардин Д., Шриффер Д., 1962
7. Сверхпроводимость: сборник статей, Дуглас Д., Фаликов Л., Жарков Г. Ф., 1967
8. Введение в физику сверхпроводимости, Роуз-Инс А., Родерик Е., 1972
9. Введение в сверхпроводимость, Тинкхам М., 1980
10. Введение в физику сверхпроводников, Шмидт В. В., 1982
11. Сверхпроводники во внешних полях (неравновесные явления), Гулян A. M., Жарков Г. Ф., 1990
12. Сверхпроводимость полупроводников и переходных металлов, Коэн М., Глэдстоун Г., Йенсен М., Шриффер Д., 1972
13. Эффект Джозефсона в сверхпроводящих туннельных структурах, Кулик И. О., Янсон И. К., 1970
14. Тепловые автоволны в нормальных металлах и сверхпроводниках, Гуревич А. В., Минц Р. Г., 1987
15. Кинетические и нестационарные явления в сверхпроводниках, Гейликман Б. Т., Кресин В. 3., 1972