Разгадан секрет «алкогольного» феномена сверхпроводимости

Источник: taipeitimes.com

Когда исследователи Национального института материаловедения Японии впервые рассказали о странном влиянии алкогольных напитков на проводимость серотеллуридных соединений железа, это казалось шуткой. Но факты — вещь упрямая, вымачивание соединений [Fe(Te,S)] в вине, пиве и т. д. вызывало повышение температуры перехода в сверхпроводящее состояние. Причем на разные сорта алкоголя реакция была разной, время вымачивания тоже влияло на результат эксперимента. Всего ученые испытали 6 типов напитков: вино красное и белое, виски, пиво, сакэ и сетю (последнее малоизвестно за пределами Японии). Исследователи решили узнать, какие именно компоненты ответственны за такой удивительный эффект.

В первую очередь пришлось отказаться от «чисто алкогольной» гипотезы. Корреляция между крепостью напитка и температурой сверхпроводимости обнаружена не была. Более того, вымачивание в чистом спирте показало наихудшие результаты. Затем ученые предположили, что все дело в винной кислоте, но абсолютной уверенности у них не было. После того, как к проекту подключились специалисты из Института передовых биологических наук (IAB) Университета Кейо (Япония), тайна была раскрыта. Ученые применили метаболическую методику исследований, разработанную в IAB. Технология носит название CE-TOFMS (примерный перевод звучит как капиллярный электрофорез — время утечки масс-спектрометрия). С ее помощью исследователи смогли выполнить комплексный количественный анализ компонентов, содержащихся в экспериментальных напитках.

Сравнивая концентрацию различных соединений и объемную долю сверхпроводящей фазы в [Fe(Te,S)], ученые выявили кандидатов на роль активаторов высокотемпературной сверхпроводимости. Оказалось, что «волшебными» свойствами обладают три вполне заурядных компонента: лимонная и яблочная кислота и β-аланин. Все три обладают хелатирующими свойствами (способны «выбивать» из различных соединений определенные ионы). В данном случае, был зафиксирован выход из образцов ионов железа. Исследователи пришли к выводу, что указанные выше органические кислоты и β-аланин удаляют излишки железа, подавляющего свехпроводимость. Гипотезы о том, что железо оказывает негативный эффект на различные типы сверхпроводников, уже высказывались ранее. Возможно, обработка яблочной или лимонной кислотой поможет и тем железосодержащим сверхпроводникам, которые еще не «купали» в вине.