Létrehozott egy szupravezetőt, amely nem igényel extrém hőmérsékletet és nyomást

A Rochesteri Egyetem mérnökei egy új anyagot – a nitrogénnel adalékolt lutécium-hidridet – vezettek be. Ő

szupravezető tulajdonságokat mutathőmérséklet 20,5 °C és nyomás 10 kbar. A fejlesztés gyakorlati alkalmazások széles skáláját nyitja meg az ilyen anyagok számára: az erőművek veszteségcsökkentésétől a maglevekig és a hatékony elektronikáig.

A legtöbb esetben az előfordulás miattA szupravezetés - olyan tulajdonság, amelyben az anyag ellenállása nulla - abszolút nullához közeli hőmérsékletet és rendkívül magas nyomást igényel. A kutatók már használták a ritkaföldfémek hidrogénnel kombinálásával létrehozott hidrideket magas hőmérsékletű szupravezetőként. De működésükhöz több Mbar nyomás is kellett, ami megnehezíti az anyagok gyakorlati felhasználását.

Ritkaföldfém-hidridek képződnekvázszerkezetek, amelyekben a ritkaföldfém-ionok donorhordozóként működnek, elegendő számú elektront biztosítva, amely fokozza a hidrogénmolekulák disszociációját. A nitrogén és a szén segíti az anyagok stabilizálását, magyarázzák a tudósok. Tanulmányukban a lutéciumot használták bázisként.

A kutatók 99%-os gázkeveréket hoztak létre.hidrogént és 1% nitrogént, és tiszta lutéciummintával a reakciókamrába helyezzük. A 200 °C-os hőmérsékleten több napig tartó reakció eredményeként a kutatók kékes fényű port kaptak. Az anyagot ezután egy gyémánt üllőcellában préselték össze. 

Nitrogénnel adalékolt lutécium-hidrid nyomás alatti szupravezető állapotba való átmenete. Kép: Ranga P. Dias, Rochesteri Egyetem

A nyomás változásával a kutatók felfedeztékaz anyag két lehetséges állapota: a viszonylag alacsony nyomáson lévő szupravezető „rózsaszín” állapottól az élénkvörös, nem szupravezető fémes állapotig. Ezenkívül a kísérletek azt mutatták, hogy a 10 kbar nyomás elegendő volt a szupravezetés előidézéséhez normál hőmérsékleten.

Bár ez a nyomás lényegesen nagyobbatmoszférikus, olyan technológiák, amelyeket például mikroáramkörök gyártásánál használnak, magasabb nyomást használnak. Ez lehetőséget nyit a szupravezetők gyakorlati felhasználására különböző területeken.

Út a szupravezető fogyasztói elektronikához,Az erőátviteli vonalak, a szállítás és a mágneses elzárás jelentős fejlesztése a magfúzióhoz valóra vált. Úgy gondoljuk, hogy a szupravezetés modern korszakában vagyunk.

Ranga Diasa, a Rochesteri Egyetem gépészmérnöki és fizikai adjunktusa és a tanulmány vezetője

Olvass tovább:

Az úgynevezett vitamin, amely megvédi az agyat a demenciától

Az álmatlanság egyik fajtája, amely csökkenti a demencia kockázatát. De miért, az nem ismert.

Kiderült, mely férfiak a legtermékenyebbek: spermájuk 50%-kal jobb a többinél