Венчурный фонд ВПК является инициатором проекта по созданию комнатнотемпературных сверхпроводников (КТСП), который содержит основные этапы:

1. Решение проблемы сверхпроводимости на основе метода электронно-кварковой аналогии и мультиэлектронной теории.

Для решения проблемы сверхпроводимости был разработан метод электронно-кварковой аналогии (ЭКА), в основу которого были положены свойства электрон-глюонной двухцветной черно-белой хромоплазмы, как частный случай трехцветной кварк-глюонной плазмы, рассматриваемой в квантовой хромодинамике.

Глубокая аналогия между электроном и кварками была установлена в следующем:

• наличии электронного конфайнмента, характеризующего связанное состояние мультичастиц в парах Купера, ковалентных парах Люиса, биэлектронах Гросса, электридах Бента, плазмароне (графен), аналогичного конфайнменту между кварками в нуклонах и мезонах;
• наличии у электрона короткодействующего (в пределах комптоновской длины волны), эффективного цветового заряда, по величине такого же, как у кварков;
  наличии у электрона одновременно экранировки электрического заряда и антиэкранировки цветового заряда, таких же как у кварков; 
• наличии расчетного выражения для определения константы цветового электронного взаимодействия, на основе диаграмм Фейнмана,совпадающего с расчетным выражением такой же константы для кварков; 
• в одинаковом, с кварками, распределении электрических зарядов электронов в пропорции (1/3) и (2/3) между ионами и возникающей, при связанном состоянии электронов, мультичастицей в ковалентной химической связи; 
• наличии линейного потенциала цветового взаимодействия между электронами в пределах дебаевского экранирования в хромоплазме (хромоплазменный электронный конденсатор), совпадающим качественно с линейным потенциалом взаимодействия кварков в нуклонах, согласно квантовой хромодинамике (КХД); 
• наличие границы асимптотической свободы для цветового взаимодействия электронов, обратно пропорциональной квадрату постоянной тонкой структуры и аналогичной границе для кварков, определяемой константой КХД; 
• совпадении термодинамических характеристик глюонов в электрон-глюонной плазме с их термодинамическими характеристиками в кварк-глюонной плазме; 
• совпадении, по внешнему виду, Лангранжиана КХД для кварков и Лангранжиана КЭД для электронов.

Новые зарубежные подтверждения ЭКА и свойств мультиэлектрона

Нобелевский лауреат по физике 2010 Костя Новоселов рассказывает об открытии нового квантового числа изоспина (псевдоспина) электрона и обнаружении мультичастицы (плазмарона) в графене:

2. Экспериментальное решение проблемы КТСП

В экспериментах применена усовершенствованная методика Айвара Живера (Нобелевский лауреат по физике (1973). С помощью нанотехнологий была синтезирована наногетероструктура диэлектрик-металл-диэлектрик, в которой создали специальные условия для возникновения мультичастиц. В результате получили металл, сверхпроводящий устойчиво в диапазоне температур 77-620 К.

Для изучения и демонстрации свойств полученного сверхпроводника при комнатной температуре (293 К) на основе этих наногетероструктур были изготовлены образцы с контактами Джозефсона. Такие структуры, как известно, являются общепризнанным мировым эталоном для установления эффекта сверхпроводимости в тонких пленках толщиной от 5 до 30 нм.

Особое внимание в экспериментах КТСП было уделено погрешностям, связанным с возможными неконтролируемыми как поверхностными, так и внутренними структурными изменениями в образцах, при их изготовлении. Эти погрешности могли бы приводить к резким изменениям электропроводимости (закоротки) и неправильной идентификации КТСП. Поэтому для проверки и устранения указанных возмущений, методика тестовых низкофоновых измерений КТСП носила комплексный характер, с одновременной идентификацией эффектов Джозефсона в основных и контрольных образцах.

Комплексные электрические и магнитные измерения образцов подтвердили наличие в них диамагнитной проницаемости, равной -0,06, что характерно для сверхпроводимости при комнатной температуре (КТСП).

Основным результатом выполнения наукоемкого проекта по созданию КТСП явилось определение необходимых этапов нанотехнологии, предусматривающих компьютерный расчет свойств и выбор исходного материала, создание сверхпроводящих носителей, структуры кристаллической решетки с необходимой электронной концентрацией, синтез слоевой наногетероструктуры и стабилизацию носителей сверхтока.

Для демонстрации и доказательства эффекта сверхпроводимости при комнатной температуре произведена видеосъемка эффекта Джозефсона и других тестовых характеристик полученной SIS структуры. Таким образом сделан реальный практический шаг в реализации мечты академика В.Л. Гинзбурга и разработке перспективной российской технологии сверхпроводников (Воронеж (НИИЭТ)-Екатеринбург (УрФУ).

Экспериментальные результаты по КТСП в 2010 г. прошли положительную независимую проверку в Англии (Кембридж). Получено предложение о сотрудничестве, которое было принято специалистами НИИЭТ(Воронеж).

Предлагаемый Проект может радикально изменить мировой рынок сверхпроводников. Реально прогнозировать рынок продаж с использованием предлагаемого продукта в объеме $450-600 млрд. уже к 2015 году.

По всем вопросам просим обращаться: +7 (343) 379-01-09 , +7 (343) 344 -43-50
Узнать больше Вы можете на сайте научного руководителя проекта РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ (В.Б. Щербатский): www.viktor19451.narod.ru