Gli ingegneri dell'Università di Rochester hanno introdotto un nuovo materiale: l'idruro di lutezio drogato con azoto. Lui
Nella maggior parte dei casi, perla superconduttività - una proprietà in cui un materiale ha resistenza zero - richiede temperature vicine allo zero assoluto e pressioni estremamente elevate. I ricercatori hanno già utilizzato gli idruri, creati combinando i metalli delle terre rare con l'idrogeno, come superconduttori ad alta temperatura. Ma per funzionare richiedevano anche una pressione di diversi Mbar, il che rende difficile l'applicazione pratica dei materiali.
Forma di idruri metallici di terre rarestrutture strutturali in cui gli ioni di metalli delle terre rare agiscono come donatori di vettore, fornendo elettroni sufficienti per migliorare la dissociazione delle molecole di idrogeno. L'azoto e il carbonio aiutano a stabilizzare i materiali, spiegano gli scienziati. Nel loro studio, hanno usato il lutezio come base.
I ricercatori hanno creato una miscela di gas al 99%idrogeno e 1% di azoto e lo introdusse nella camera di reazione con un campione puro di lutezio. Come risultato della reazione, durata diversi giorni ad una temperatura di 200°C, i ricercatori hanno ottenuto una polvere dalla luce bluastra. Il materiale è stato quindi compresso in una cella ad incudine di diamante.
Transizione dell'idruro di lutezio drogato con azoto allo stato superconduttore sotto pressione. Immagine: Ranga P. Dias, Università di Rochester
Quando la pressione è cambiata, i ricercatori hanno scopertodue possibili stati del materiale: da uno stato "rosa" superconduttore a pressione relativamente bassa a uno stato metallico rosso brillante non superconduttore. Allo stesso tempo, gli esperimenti hanno dimostrato che una pressione di 10 kbar era sufficiente per indurre la superconduttività a temperatura normale.
Sebbene questa pressione sia molto maggioreatmosferica, le tecnologie utilizzate, ad esempio, nella produzione di microcircuiti, utilizzano anche pressioni più elevate. Ciò apre opportunità per l'applicazione pratica dei superconduttori in vari campi.
Il percorso verso l'elettronica di consumo superconduttiva,linee di trasmissione di potenza, trasporti e miglioramenti significativi nel confinamento magnetico per la fusione sono ora una realtà. Crediamo di essere ora nell'era moderna della superconduttività.
Ranga Diasa, professore associato di ingegneria meccanica e fisica presso l'Università di Rochester e responsabile della ricerca
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