С помощью компьютера создан первый сверхпроводник

Исключительная важность такого направления в современной науке, как геномика материалов, сегодня признается во всем мире.  Поскольку в настоящее время в нашей жизни практически ничего, в том  в прикладной науке, не обходится без компьютеров, данное направление в научных исследованиях еще называют компьютерной геномикой.

Объединяя усилия ученых разных стран, уже удалось достичь внушительных успехов в этой сфере. Так, в одном из ведущих печатных изданий, специализирующихся на освещении научных трудов и их результатов в области компьютерной геномики Physical Review Letters не так давно были опубликованы любопытные результаты  работы одной из таких международных научных групп - успешный синтез первого разработанного на компьютере сверхпроводника.

Идея такой разработки была предложена еще в 2010 году доцентом Бингемтонского университета Алексеем Колмогоровым.  Он  объединяется с ведущими экспериментаторами в направлении геномики материалов Италии, Германии, Бельгии, и Франции.

В результате из двух весьма распространенных элементов железо-бор был синтезирован компаунд тетраборида железа, имеющий кристаллическую структуру и тип сверхпроводимости, принципиально новую для содержащего железо материала.

Напомним, что само явление сверхпроводимости обнаружено более чем сто лет назад, однако лишь в 60-х годах прошлого столетия оно нашло практическое применение. Большинство из созданных до сих пор сверхпроводников требует затратных способов охлаждения, поскольку демонстрируют свои уникальные свойства лишь при низких температурах.

Задача ученых -  создать новые материалы, которые бы обладали сверхпроводимостью при более приемлемых для их массового производства  температурах. Колмогоров, работавший над изучением свойств основанных на боре материалов, убедился в том, что они имеют весьма сложную структуру и широкий диапазон применения.

Им был разработан компьютерный метод идентификации новых стабильных кристаллических структур, не опирающийся на данные эксперимента, т.н. эмулирующий природные методы «эволюционный» алгоритм, отбирающий  стабильные материалы среди множества случайных вариантов.

Дальнейшая работа ученых по перепроверке свойств нового состава предполагала  серию сложных и длительных экспериментов и в результате при высоком давлении было получено небольшое количество тетраборида железа, обладавшего  предсказанной Колмогоровым кристаллической структурой, феноменальными свойствами сверхпроводимости и исключительной твердостью.