로체스터 대학의 엔지니어들은 질소가 첨가된 루테튬 수소화물이라는 새로운 물질을 도입했습니다. 그
대부분의 경우초전도성 - 재료의 저항이 0인 특성 - 절대 영도에 가까운 온도와 매우 높은 압력이 필요합니다. 연구진은 이미 희토류 금속과 수소를 결합해 만든 수소화물을 고온 초전도체로 사용해 왔다. 그러나 그들은 또한 작동하기 위해 수 Mbar의 압력이 필요했기 때문에 재료의 실제 적용이 어려웠습니다.
희토류 금속 수소화물 형태희토류 금속 이온이 캐리어 공여체로 작용하여 수소 분자의 해리를 향상시키기에 충분한 전자를 제공하는 프레임워크 구조. 질소와 탄소는 물질을 안정화시키는 데 도움이 된다고 과학자들은 설명합니다. 그들의 연구에서 그들은 루테튬을 기초로 사용했습니다.
연구원들은 99%의 가스 혼합물을 만들었습니다.수소와 1% 질소를 순수한 루테튬 샘플과 함께 반응 챔버에 넣었습니다. 200℃의 온도에서 며칠 동안 지속된 반응 결과, 연구진은 푸른 빛을 띤 분말을 얻었다. 그런 다음 재료를 다이아몬드 앤빌 셀에서 압축했습니다.
질소 도핑된 루테튬 수소화물이 압력 하에서 초전도 상태로 전이. 이미지: Ranga P. Dias, University of Rochester
압력이 변화함에 따라 연구자들은재료의 두 가지 가능한 상태: 상대적으로 낮은 압력에서 초전도성 "분홍색"에서 밝은 빨간색 비초전도성 금속 상태까지. 동시에 실험에서는 10kbar의 압력이 상온에서 초전도를 유도하기에 충분하다는 것을 보여주었다.
이 압력이 훨씬 더 크지만예를 들어 미세 회로 생산에 사용되는 대기압 기술도 더 높은 압력을 사용합니다. 이는 다양한 분야에서 초전도체를 실용적으로 적용할 수 있는 기회를 열어줍니다.
초전도 가전으로 가는 길,송전선, 수송, 핵융합을 위한 자기 구속의 상당한 개선이 이제 현실이 되었습니다. 우리는 지금 초전도의 현대 시대에 있다고 믿습니다.
Ranga Diasa, 로체스터 대학교 기계 공학 및 물리학 부교수 겸 연구 책임자
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