Izveidots supravadītājs, kam nav nepieciešama ārkārtēja temperatūra un spiediens

Ročesteras universitātes inženieri ir ieviesuši jaunu materiālu – ar slāpekli leģētu lutēcija hidrīdu. Viņš

uzrāda supravadīšanas īpašības plksttemperatūra 20,5 °C un spiediens 10 kbar. Izstrāde paver plašu šādu materiālu praktisku pielietojumu klāstu: no zudumu samazināšanas spēkstacijās līdz magleviem un efektīvai elektronikai.

Vairumā gadījumu, laisupravadītspēja - īpašība, kurā materiālam ir nulles pretestība - nepieciešama temperatūra, kas ir tuvu absolūtai nullei un ārkārtīgi augsts spiediens. Pētnieki jau ir izmantojuši hidrīdus, kas izveidoti, apvienojot retzemju metālus ar ūdeņradi, kā augstas temperatūras supravadītājus. Taču to darbībai bija vajadzīgs arī vairāku Mbar spiediens, kas apgrūtina materiālu praktisko pielietojumu.

Veidojas retzemju metālu hidrīdikarkasa struktūras, kurās retzemju metālu joni darbojas kā nesējdonori, nodrošinot pietiekami daudz elektronu, lai uzlabotu ūdeņraža molekulu disociāciju. Slāpeklis un ogleklis palīdz stabilizēt materiālus, skaidro zinātnieki. Savā pētījumā viņi izmantoja lutēciju kā pamatu.

Pētnieki ir izveidojuši gāzu maisījumu ar 99%ūdeņradi un 1% slāpekļa un ievieto to reakcijas kamerā ar tīru lutēcija paraugu. Reakcijas rezultātā, kas ilga vairākas dienas 200 ° C temperatūrā, pētnieki ieguva pulveri ar zilganu gaismu. Pēc tam materiāls tika saspiests dimanta laktas šūnā. 

Ar slāpekli leģēta lutēcija hidrīda pāreja uz supravadītāju zem spiediena. Attēls: Ranga P. Dias, Ročesteras Universitāte

Mainoties spiedienam, pētnieki atklājadivi iespējamie materiāla stāvokļi: no supravadoša "rozā" relatīvi zemā spiedienā līdz spilgti sarkanam, ne-supravadošam metāliskam stāvoklim. Tajā pašā laikā eksperimenti parādīja, ka 10 kbar spiediens bija pietiekams, lai normālā temperatūrā izraisītu supravadītspēju.

Lai gan šis spiediens ir daudz lielāksatmosfēras, tehnoloģijas, kuras izmanto, piemēram, mikroshēmu ražošanā, izmanto arī lielāku spiedienu. Tas paver iespējas supravadītāju praktiskai pielietošanai dažādās jomās.

Ceļš uz supravadošu plaša patēriņa elektroniku,elektropārvades līnijas, transports un būtiski uzlabojumi kodolsintēzes magnētiskajā norobežojumā tagad ir realitāte. Mēs uzskatām, ka šobrīd esam mūsdienu supravadītspējas laikmetā.

Ranga Diasa, Ročesteras Universitātes mašīnbūves un fizikas asociētais profesors un pētniecības vadītājs

Lasīt vairāk:

Nosaukts par vitamīnu, kas aizsargā smadzenes no demences

Nosaukts par bezmiega veidu, kas samazina demences risku. Bet kāpēc nav zināms.

Izrādījās, kuri vīrieši ir visauglīgākie: viņu spermatozoīdi ir par 50% labāki nekā pārējie