Inżynierowie z Uniwersytetu w Rochester wprowadzili nowy materiał – wodorek lutetu domieszkowany azotem. On
W większości przypadków zanadprzewodnictwo – właściwość, w której materiał ma zerową rezystancję – wymaga temperatur bliskich zeru bezwzględnemu i ekstremalnie wysokiego ciśnienia. Naukowcy wykorzystali już wodorki, powstałe w wyniku połączenia metali ziem rzadkich z wodorem, jako nadprzewodników wysokotemperaturowych. Ale do działania wymagały również ciśnienia kilku Mbar, co utrudnia praktyczne zastosowanie materiałów.
Tworzą się wodorki metali ziem rzadkichstruktury szkieletowe, w których jony metali ziem rzadkich działają jako donory nośników, dostarczając wystarczającą ilość elektronów do zwiększenia dysocjacji cząsteczek wodoru. Azot i węgiel pomagają stabilizować materiały - wyjaśniają naukowcy. W swoich badaniach użyli lutetu jako podstawy.
Naukowcy stworzyli mieszaninę gazów o zawartości 99%wodór i 1% azot i umieścił go w komorze reakcyjnej z czystą próbką lutetu. W wyniku reakcji, która trwała kilka dni w temperaturze 200°C, badacze otrzymali proszek o niebieskawym świetle. Materiał następnie sprasowano w diamentowym ogniwie kowadełkowym.
Przejście wodorku lutetu domieszkowanego azotem do stanu nadprzewodzącego pod ciśnieniem. Zdjęcie: Ranga P. Dias, University of Rochester
Naukowcy odkryli, że ciśnienie się zmieniłodwa możliwe stany materiału: od nadprzewodzącego „różowego” przy stosunkowo niskim ciśnieniu do jasnoczerwonego nieprzewodzącego metalicznego stanu. Jednocześnie eksperymenty wykazały, że ciśnienie 10 kbar było wystarczające do wywołania nadprzewodnictwa w normalnej temperaturze.
Chociaż ta presja jest znacznie większaatmosferyczne, technologie, które są stosowane na przykład w produkcji mikroukładów, również wykorzystują wyższe ciśnienie. Otwiera to możliwości praktycznego zastosowania nadprzewodników w różnych dziedzinach.
Droga do nadprzewodzącej elektroniki użytkowej,linie przesyłowe energii, transport i znaczące ulepszenia w magnetycznym zamknięciu dla syntezy jądrowej są teraz rzeczywistością. Uważamy, że jesteśmy teraz we współczesnej erze nadprzewodnictwa.
Ranga Diasa, profesor nadzwyczajny inżynierii mechanicznej i fizyki na Uniwersytecie w Rochester i kierownik działu badań
Czytaj więcej:
Nazwany witaminą, która chroni mózg przed demencją
Nazwany rodzajem bezsenności, który zmniejsza ryzyko demencji. Ale dlaczego nie wiadomo.
Okazało się, którzy mężczyźni są najbardziej płodni: ich nasienie jest o 50% lepsze niż reszta