Superprevodnik omogoča popoln pretok elektrike skozi njega, ne da bi pri tem izgubil.
Zdaj so znanstveniki odkrili superprevodni material, ki deluje pri verjetno rekordno visoki temperaturi, in se približal cilju doseganja takšne popolnosti pri sobni temperaturi.
Stvari naj bodo dovolj hladne, elektroni pa potujejo skozi kovine, ne da bi ustvarili odpor, segrevali ali upočasnili. Toda ta pojav, znan kot superprevodnost, je zgodovinsko deloval le pri izjemno hladnih temperaturah, ki so le majhen delček nad absolutno ničlo. Zaradi tega so neuporabne za aplikacije, kot so izjemno učinkovito električno ožičenje ali neverjetno hitri superračunalniki. V zadnjih nekaj desetletjih so znanstveniki ustvarili novejše superprevodne materiale, ki delujejo pri vedno višjih temperaturah.
V novi raziskavi se je skupina raziskovalcev še bolj približala svojemu cilju in ustvarila material, ki je superprevodljiv pri minus 9 stopinjah Fahrenheita (minus 23 stopinj Celzija) - eni najvišjih temperatur, kar smo jih kdaj opazili.
Skupina je pregledala razred materialov, imenovanih superprevodni hidridi, za katere so po teoretičnih izračunih predvidevali, da bodo superprevodni pri višjih temperaturah. Za ustvarjanje teh materialov so uporabili majhno napravo, imenovano cev z diamantnim nakovnikom, ki je sestavljena iz dveh majhnih diamantov, ki stisnejo materiale do izjemno visokih pritiskov.
V luknjo so postavili majhen - nekaj mikronov dolg vzorec mehke belkaste kovine, imenovane lantan, v luknjo, ki je bila naluknjana v tanko kovinsko folijo, napolnjeno s tekočim vodikom. Nastavitev je bila povezana s tankimi električnimi žicami. Naprava je vzorec stisnila na pritiske med 150 in 170 gigapaskalov, kar je več kot 1,5 milijona krat večji od tlaka na morskem nivoju, piše v izjavi. Nato so uporabili rentgenske žarke, da so pregledali njegovo zgradbo.
Pri tem visokem tlaku se lantan in vodik združita, da tvorita lantanov hidrid.
Raziskovalci so ugotovili, da pri minus 9 F (minus 23 C) lantanov hidrid pokaže dve od treh lastnosti superprevodnosti. Material ni pokazal odpornosti proti električni energiji in temperatura je padla ob uporabi magnetnega polja. Niso upoštevali tretjega merila, tj. Zmožnost izpuščanja magnetnih polj med ohlajanjem, ker je bil vzorec premajhen, je razvidno iz priloženega dela News and Views v isti številki revije Nature.
"Z znanstvenega stališča ti rezultati kažejo, da bomo morda vstopili na prehod od odkrivanja superprevodnikov z empiričnimi pravili, intuicijo ali srečo do vodenja s konkretnimi teoretičnimi napovedmi," je James Hamlin, izredni profesor fizike na univerzi na Floridi. ni bil del študije, je zapisal v komentarju.
Skupina je o podobnih ugotovitvah poročala že januarja v reviji Physical Review Letters. Ti raziskovalci so ugotovili, da je lantanov hidrid lahko superprevodljiv pri še višji temperaturi 7 ° C (44 ° F), če je bil vzorec odveden na višje tlake - okrog 180 do 200 gigapaskalov.
Toda ta nova skupina je našla nekaj povsem drugega: pri tistih visokih pritiskih se temperatura, pri kateri material kaže superprevodnost, naglo zniža.
Razlog za odstopanje v ugotovitvah je nejasen. "V takih primerih je potrebnih več poskusov, podatkov, neodvisnih študij," je za Live Science povedal višji avtor Mihail Eremets, raziskovalec kemije in fizike visokega pritiska na Inštitutu Max Planck za Nemčijo. "Zdaj lahko samo razpravljamo."
Skupina zdaj načrtuje, da bo poskušala zmanjšati pritisk in dvigniti temperaturo, potrebno za ustvarjanje teh superprevodnih materialov, piše v izjavi. Poleg tega raziskovalci nadaljujejo z iskanjem novih spojin, ki bi lahko bile visokoprevodne pri visokih temperaturah.
Skupina je svoje ugotovitve objavila včeraj (22. maja) v reviji Nature.
