МУЛЬТИЭЛЕКТРОННАЯ НАНОТЕХНОЛОГИЯ КОМНАТНОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ

Цель проекта
Использование сверхпроводников, работающих при комнатной температуре, позволит создать принципиально новые накопители энергии, трансформаторы, магнитные сепараторы, двигатели, генераторы. Перспективные сферы применения - в автомобильном, морском, авиационном транспорте, в транспортном магнитном подвесе на железных дорогах, в установках термоядерного синтеза и ускорителях.
www.vpkf.ru / www.vpkf.com

Актуальность проекта
С момента открытия высокотемпературной сверхпроводимости за рубежом (1986) прошло более 20 лет, а комнатнотемпературный сверхпроводник так и не создан. Сейчас в России эту проблему решают 45 организаций и фирм, но результатов у них нет, так как механизм высокотемпературной сверхпроводимости им неизвестен. В данном проекте этот механизм был установлен на основе открытия новой квантовой частицы, которую назвали мультиэлектрон (me).
www.vpkf.ru / www.vpkf.com

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Кристаллическая решетка сверхпроводника

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Открытие мультиэлектрона
Изображение мультиэлектрона на карте электронной плотности в кристалле халькопирита MgSiP2 (АВС2)
Схема образования мультиэлектрона

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Что такое мультиэлектрон?
Мультиэлектрон – это новая, ранее неизвестная, квантовая частица,
которая образуется из двух и более электронов в силовом поле
атома.
Сила притяжения между электронами аналогична силе,
связывающей протоны и нейтроны в ядре атома (сила Юкавы).
Эта сила уравновешивает отталкивание между отрицательно
заряженными электронами и приводит к взаимному вращению
электронов вокруг общей оси.

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Движение электронов в обычном
проводнике
Электроны сталкиваются с кристаллической решеткой
и теряют свою кинетическую энергию, которая идет
на нагрев решетки. Поэтому возникает электрическое
сопротивление.

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Движение мультиэлектрона в
сверхпроводнике
Кинетическая энергия электронов, составляющих мультиэлектрон
переходит во вращательную энергию частицы. Поэтому мультиэлектрон
не сталкивается с кристаллической решеткой и не испытывает
сопротивления. Так возникает сверхпроводимость.

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Определение размеров мультиэлектрона
на основе волновой функции
Радиус мультиэлектрона равен 6,9 …7,2 пм. - (1).
Это в 7,5 раз меньше
радиуса атома водорода (52,9 пм.)- (2).
Поэтому для реализации сверхпроводника
необходима нанотехнология

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Влияние мультиэлектрона на сверхпроводимость
A,B,C-оболочки
Мультиэлектрон
должен находится
в зоне проводимости !

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Применение искусственного интеллекта для определения влияния на температуру сверхпроводимости Тс электронной плотности

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Зависимость температуры сверхпроводимости Тс
от электронной плотности

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Математическая модель мультиэлектрона
для расчетов комнатнотемпературных
сверхпроводников
(1)
(2)
(3)

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Определение Тс в зависимости от размера кристаллической
решетки
Точность расчетов 23%, коэффициент корреляции 0,998

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Нанотехнология комнатнотемпературного сверхпроводника

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
Зарубежные экспериментальные подтверждения
комнатнотемпературной сверхпроводимости
342 К = 69 С, Danijel Djurek. et al.
№ DE 100 07 915 A1

www.vpkf.ru / www.vpkf.com
План выполнения проекта
1. Установление механизма сверхпроводимости; +
2. Создание математической модели процесса; +
3. Адаптация и проверка адекватности математической
модели; +
4. Создание теории высокотемпературной, в том числе
комнатнотемпературной сверхпроводимости; +
5. Разработка компьютерной модели и программного
комплекса для
технологических расчетов сверхпроводников; +
6. Проведение НИР по созданию опытного образца
комнатнотемпературного сверхпроводника, в том числе
сверхпроводящего транзистора; -
7. Разработка технологии комнатнотемпературных
сверхпроводников. -

Ёмкость рынка
Источник: Р.С.Соколовский, Intermagnetics General Corp.
Рынок для данной продукции - глобальный.
Применение сверхпроводников работающих при комнатной температуре в электроэнергетики дает:
сокращение потерь электроэнергии примерно в 2 раза;
снижение массогабаритных характеристик оборудования;
повышение надежности и устойчивости работы энергосистем;
создание принципиально новых систем энергетики при совмещении с другими инновационными подходами за счет синергетического эффекта.
www.vpkf.ru / www.vpkf.com

Экономические параметры
Срок исполнения проекта - 18 мес.
Требуемый объем инвестиций - 3,45 млн. рублей
Рентабельность проекта – 47 %
www.vpkf.ru / www.vpkf.com