Suprajohtavuus on joidenkin materiaalien ominaisuus, jonka sähkövastus on täysin nolla
Tämä kvanttiilmiö ilmenee, kun hyvinmatalissa lämpötiloissa lähellä absoluuttista nollaa tai 0 Kelviniä (-273,15 °C), kun taas molybdeenikarbidin alfafaasi on suprajohtava 4 Kelvinissä (-269,15 °C), sanoi tutkimuksen kirjoittaja Mauricio Terrones.
Kun kerrostaan metastabiilia karbidivaiheitamolybdeenistä molybdeenisulfidiksi, suprajohtavuutta esiintyy jo 6 kelvinillä. Vaikka tämä itsessään ei ole merkittävä - muut materiaalit ovat suprajohtavia jopa 150 Kelvinin lämpötiloissa - tämä ilmiö oli odottamaton. Se julistaa uuden menetelmän suprajohtavuuden lisäämiseksi korkeammissa lämpötiloissa muissa suprajohtavissa materiaaleissa.
Molybdeenikarbidin ja molybdeenisulfidin kerrokset takaavat suprajohtavuuden 50% korkeammissa lämpötiloissa. Luotto: Elizabeth Flores-Gomez Murray / Penn State
Ryhmä käytti mallinnustekniikoita ymmärtääkseen, kuinka vaikutus tapahtui kokeellisesti.
Laskelmat kvanttimekaniikkaa käyttäenauttoi kokeellisten mittausten tulkinnassa molybdeenikarbidin ja molybdeenisulfidin rakenteen määrittämiseksi. Tämä työ on hyvä esimerkki siitä, miten materiaalien synteesi, karakterisointi ja mallinnus voivat yhdistää uusien ainutlaatuisten ominaisuuksien materiaalijärjestelmien löytämisen.
Tutkijoiden mukaan tämä on perustavanlaatuinen löytö, vaikka "kukaan ei uskonut, että se toimii". Tutkijoiden havaitsemaa ilmiötä ei ole aiemmin nähty.
Tutkimusryhmä jatkaa superjohtavien materiaalien kokeilua. Heidän tavoitteenaan on joskus löytää yhdistelmiä materiaaleista, jotka voivat siirtää energiaa nollavastuksella.
Lue myös
Katso, miltä kesä näyttää Saturnusta
Oli kuva kuinka aavikon pöly "virtaa" Atlantin valtamereen
Katso mitä Hubblen seuraaja teleskooppi voi nähdä avaruudessa