Коллектив лаборатории топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах МФТИ (Центр перспективных методов мезофизики и нанотехнологий) и группа профессора Rafael Zadorosny из Государственного университета Сан-Паулу (UNESP, Бразилия) опубликовали совместную статью «Synergistic enhancement of mechanical and superconducting performance in YBCO/Ag composite through one-pot synthesis and fiber-based densification» в престижном журнале Ceramics International (издательство Elsevier).
Это первая научная работа, подготовленная в рамках сотрудничества двух коллективов после подписания меморандума о совместной научной деятельности между МФТИ и UNESP. Напомним, что в сентябре 2025 года группа под руководством Rafael Zadorosny посетила Московский физико-технический институт для участия в конференции и школе, организованных Центром перспективных методов мезофизики и нанотехнологий. Именно тогда состоялось активное обсуждение идеи использования волоконной технологии для улучшения механических свойств высокотемпературных сверхпроводников.
О научном результате
Высокотемпературные сверхпроводники, такие как YBa₂Cu₃O₇₋δ (YBCO), обладают уникальными транспортными свойствами, но их хрупкость серьёзно ограничивает практическое применение. В новой работе учёные предложили комбинированную стратегию: добавление серебра (Ag), одностадийный («one-pot») синтез и компактизацию волокон, полученных методом раздува из раствора (Solution Blow Spinning).
Ключевые результаты:
Волоконная технология позволила сформировать более плотную пластинчатую микроструктуру, что привело к увеличению твёрдости по Виккерсу на 125% для композита с оптимальным содержанием Ag (5 мас.%) по сравнению с традиционным порошковым методом.
Для этой же концентрации серебра достигнута максимальная критическая плотность тока — результат тонкого баланса между улучшением пининга и сохранением межгранульной джозефсоновской связи.
Более высокие концентрации Ag приводили к росту доли металлических нормальных областей, что ухудшало сверхпроводящие характеристики.
Предложенный подход открывает новый путь для создания механически прочных компонентов высокотемпературных сверхпроводников, способных работать в экстремальных условиях.
Авторский коллектив
От МФТИ в исследовании участвовал Василий С. Столяров (Vasily S. Stolyarov), директор Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий. Бразильскую сторону представляют Matheus P. Brambilla, Edimar A.S. Duran, Alfonso Pulgar, Maycon Motta, Lucas B.S. da Silva, Durval Rodrigues Jr, Rodolfo Izquierdo, Rafael Zadorosny (UNESP).
