قدم مهندسون من جامعة روتشستر مادة جديدة - هيدريد اللوتيتيوم المخدر بالنيتروجين. هو
في معظم الحالات ، لتتطلب الموصلية الفائقة - وهي خاصية تكون فيها المادة مقاومة صفرية - درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق وضغط مرتفع للغاية. استخدم الباحثون بالفعل الهيدريدات ، التي تم إنشاؤها عن طريق الجمع بين المعادن الأرضية النادرة والهيدروجين ، كموصلات فائقة عالية الحرارة. لكنها تطلبت أيضًا ضغطًا من العديد من Mbar للتشغيل ، مما يجعل التطبيقات العملية للمواد صعبة.
تتشكل هيدرات المعادن الأرضية النادرةالهياكل الهيكلية التي تعمل فيها أيونات المعادن الأرضية النادرة كمانحات حاملة ، مما يوفر إلكترونات كافية لتعزيز تفكك جزيئات الهيدروجين. يوضح العلماء أن النيتروجين والكربون يساعدان في استقرار المواد. في دراستهم ، استخدموا اللوتيتيوم كأساس.
ابتكر الباحثون خليط غاز بنسبة 99%هيدروجين و1% نيتروجين ووضعهما في غرفة التفاعل مع عينة نقية من اللوتيتيوم. ونتيجة التفاعل الذي استمر لعدة أيام عند درجة حرارة 200 درجة مئوية، حصل الباحثون على مسحوق ذو ضوء مزرق. ثم تم ضغط المادة في خلية سندان الماس.
انتقال هيدريد اللوتيتيوم المشبع بالنيتروجين إلى حالة التوصيل الفائق تحت الضغط. الصورة: رانجا بي دياس ، جامعة روتشستر
اكتشف الباحثون مع تغير الضغطحالتان محتملتان للمادة: من "وردي" فائق التوصيل عند ضغط منخفض نسبيًا إلى حالة معدنية حمراء زاهية غير فائقة التوصيل. في الوقت نفسه ، أظهرت التجارب أن ضغطًا قدره 10 كيلو بار كان كافياً للحث على الموصلية الفائقة عند درجة الحرارة العادية.
على الرغم من أن هذا الضغط أكبر من ذلك بكثيرالغلاف الجوي ، التقنيات المستخدمة ، على سبيل المثال ، في إنتاج الدوائر الدقيقة ، تستخدم أيضًا ضغطًا أعلى. هذا يفتح الفرص للتطبيق العملي للموصلات الفائقة في مختلف المجالات.
الطريق إلى الإلكترونيات الاستهلاكية فائقة التوصيل ،أصبحت خطوط نقل الطاقة والنقل والتحسينات المهمة في الحجز المغناطيسي للاندماج حقيقة واقعة الآن. نعتقد أننا الآن في العصر الحديث من الموصلية الفائقة.
رانجا دياسا ، أستاذ مساعد في الهندسة الميكانيكية والفيزياء بجامعة روتشستر ورئيس قسم الأبحاث
قراءة المزيد:
يسمى فيتامين يحمي الدماغ من الخرف
يطلق عليه نوع من الأرق يقلل من خطر الإصابة بالخرف. لكن لماذا غير معروف.
اتضح أي الرجال أكثر خصوبة: الحيوانات المنوية لديهم أفضل بنسبة 50 ٪ من البقية