Des ingénieurs de l'Université de Rochester ont introduit un nouveau matériau : l'hydrure de lutétium dopé à l'azote. Il
Dans la plupart des cas, pourla supraconductivité - une propriété dans laquelle un matériau a une résistance nulle - nécessite des températures proches du zéro absolu et une pression extrêmement élevée. Les chercheurs ont déjà utilisé des hydrures, créés en combinant des métaux de terres rares avec de l'hydrogène, comme supraconducteurs à haute température. Mais ils nécessitaient également une pression de plusieurs Mbar pour fonctionner, ce qui rend difficiles les applications pratiques des matériaux.
Forme d'hydrures de métaux de terres raresstructures de charpente dans lesquelles les ions de métaux de terres rares agissent comme donneurs de porteurs, fournissant suffisamment d'électrons pour améliorer la dissociation des molécules d'hydrogène. L'azote et le carbone aident à stabiliser les matériaux, expliquent les scientifiques. Dans leur étude, ils ont utilisé le lutétium comme base.
Les chercheurs ont créé un mélange gazeux de 99%d'hydrogène et 1% d'azote et l'a placé dans la chambre de réaction avec un échantillon pur de lutécium. À la suite de la réaction, qui a duré plusieurs jours à une température de 200°C, les chercheurs ont obtenu une poudre à la lumière bleutée. Le matériau a ensuite été comprimé dans une cellule à enclume en diamant.
Passage de l'hydrure de lutétium dopé à l'azote à l'état supraconducteur sous pression. Image : Ranga P. Dias, Université de Rochester
Au fur et à mesure que la pression changeait, les chercheurs ont découvertdeux états possibles du matériau : d'un « rose » supraconducteur à relativement basse pression à un état métallique non supraconducteur rouge vif. Parallèlement, des expériences ont montré qu'une pression de 10 kbar était suffisante pour induire la supraconductivité à température normale.
Bien que cette pression soit beaucoup plus grandeatmosphériques, les technologies utilisées, par exemple, dans la production de microcircuits, utilisent également une pression plus élevée. Cela ouvre des opportunités pour l'application pratique des supraconducteurs dans divers domaines.
La voie vers l'électronique grand public supraconductrice,les lignes de transport d'électricité, les transports et les améliorations significatives du confinement magnétique pour la fusion sont désormais une réalité. Nous pensons que nous sommes maintenant dans l'ère moderne de la supraconductivité.
Ranga Diasa, professeur agrégé de génie mécanique et de physique à l'Université de Rochester et directeur de la recherche
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