Superlaidininkas leidžia elektrai per ją tekėti nepriekaištingai.
Dabar mokslininkai atrado superlaidžią medžiagą, veikiančią galbūt rekordiškai aukštoje temperatūroje, žingsniuodami arčiau tikslo pasiekti tokį tobulumą kambario temperatūroje.
Padarykite daiktus pakankamai šaltus, o elektronai suksis per metalus, nesukeldami jokio pasipriešinimo, įkaista ir lėtės. Bet šis reiškinys, žinomas kaip superlaidumas, istoriškai veikė tik esant ypač šaltai temperatūrai, kuri yra tik šiek tiek didesnė nei absoliutus nulis. Dėl to jie tapo nenaudingi tokioms programoms kaip ypač efektyvus elektros instaliacija ar neįtikėtinai greiti superkompiuteriai. Per pastaruosius kelis dešimtmečius mokslininkai sukūrė naujesnes superlaidžias medžiagas, veikiančias vis aukštesnėje temperatūroje.
Naujajame tyrime tyrėjų grupė dar labiau priartėjo prie savo tikslo, sukurdama superlaidžią medžiagą esant minus 9 laipsnių Farenheito (minus 23 laipsniai Celsijaus) - tai viena aukščiausių kada nors matytų temperatūrų.
Komanda ištyrė medžiagų klasę, vadinamą superlaidžiais hidratais, kurie teoriškai apskaičiavo, kad superlaidūs bus aukštesnėje temperatūroje. Norėdami sukurti šias medžiagas, jie panaudojo nedidelį įtaisą, vadinamą deimantų priekinio langelio elementu, sudarytą iš dviejų mažų deimantų, kurie medžiagas suspaudžia iki ypač aukšto slėgio.
Jie įdėjo mažą - poros mikronų ilgio - minkšto, balkšvo metalo, vadinamo lantanu, pavyzdį į skylę, įdubusią į ploną metalinę foliją, užpildytą skystu vandeniliu. Sąranka buvo prijungta prie plonų elektros laidų. Remiantis teiginiu, prietaisas suspaudė mėginį iki 150–170 gigapaskalų slėgio, kuris yra daugiau nei 1,5 milijono kartų didesnis už slėgį jūros lygyje. Tada jie panaudojo rentgeno spindulius, kad ištirtų jo struktūrą.
Esant šiam aukštam slėgiui, lantanas ir vandenilis susijungia ir sudaro lantano hidridą.
Tyrėjai nustatė, kad esant –9 F (minus 23 C) lantano hidridas demonstruoja dvi iš trijų superlaidumo savybių. Medžiaga neturėjo atsparumo elektrai, o jos temperatūra nukrito, kai buvo pritaikytas magnetinis laukas. Jie nesilaikė trečiojo kriterijaus - galimybės išsklaidyti magnetinius laukus aušinant, nes mėginys buvo per mažas, rašoma lydimame „News and Views“ kūrinyje tame pačiame žurnalo „Nature“ numeryje.
„Moksliniu požiūriu šie rezultatai leidžia manyti, kad galime pereiti nuo superlaidininkų atradimo remiantis empirinėmis taisyklėmis, intuicija ar sėkme, kad vadovaujamės konkrečiomis teorinėmis prognozėmis“, - sakė Jamesas Hamlinas, Floridos universiteto fizikos docentas, kuris nebuvo tyrimo dalis, rašoma komentare.
Iš tikrųjų sausio mėn. Grupė apie panašius atradimus pranešė žurnale „Physical Review Letters“. Tie tyrėjai nustatė, kad lantano hidridas gali būti superlaidus dar aukštesnėje 44 F (7 C) temperatūroje, kol mėginys imamas aukštesniam slėgiui - maždaug nuo 180 iki 200 gigapaskalių.
Tačiau ši naujoji grupė rado kažką labai skirtingo: Esant aukštam slėgiui, temperatūra, kuriai esant medžiaga turi superlaidumą, staiga sumažėja.
Išvadų neatitikimo priežastis neaiški. „Tokiais atvejais reikia daugiau eksperimentų, duomenų, nepriklausomų tyrimų“, - „Live Science“ pasakojo vyresnysis autorius Michailas Eremetsas, aukšto slėgio chemijos ir fizikos tyrėjas iš Maxo Plancko chemijos instituto Vokietijoje. "Dabar mes galime tik diskutuoti."
Kaip teigiama pranešime, dabar komanda planuoja bandyti sumažinti slėgį ir pakelti temperatūrą, reikalingą šioms superlaidžioms medžiagoms sukurti. Be to, tyrėjai ir toliau ieško naujų junginių, kurie galėtų būti superlaidūs esant aukštai temperatūrai.
Grupė paskelbė išvadas vakar (gegužės 22 d.) Žurnale „Nature“.
