Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий

В отличие от успехов в создании сверхпроводящих систем с высокими критическими полями, проблема заметного повышения критической температуры сверхпроводников еще в начале 1980-х годов оставалась нерешенной. С 1973 года рекордсменом оставался сплав Nb₃Ge, в котором температура перехода в сверхпроводящее состояние достигала 23,2 К. К сожалению, она оставалась намного ниже температуры кипения дешевого и широко используемого криоагента – жидкого азота, которая при атмосферном давлении достигает 77 К. Она также всего лишь слегка превышала температуру кипения жидкого водорода (20 К), что делало невозможным использование этого недорогого газа для охлаждения сверхпроводящих устройств, основанных на Nb₃Ge, существенно ниже T_к. Таким образом, для функционирования всех существующих на тот момент сверхпроводящих устройств оставался необходимым жидкий гелий, производство которого было весьма дорого!

Теоретическая оценка предельно возможной критической температуры, предлагаемая теорией БКШ, не внушала оптимизма. Возможности электрон-фононного механизма притяжения ограничивались условиями устойчивости кристаллической решетки, и оказывалось, что критическая температура не может превышать 40–50 К. В поисках альтернатив еще в 1964 году Виталий Гинзбург и независимо от него американец Уильям Литтл предположили, что сверхпроводимость может осуществляться не только благодаря электрон-фононному взаимодействию, но и посредством каких-то иных механизмов. Так, Литтл предложил искать высокотемпературную сверхпроводимость в квазиодномерных соединениях, то есть в длинных полимерных цепочках с легко поляризуемыми боковыми ветвями. Однако преуспеть в синтезировании таких материалов исследователям не удалось.