Farkas
10 °C
16 °C
Index - In English In English Eng

Először sikerült a szupravezetés szobahőmérsékleten

2020.10.15. 14:18
Az eredmény gyakorlati hasznát korlátozza, hogy extrém magas nyomást igényel. Gyémánt, záptojás és lebegő vasút.

A New York-i Rochester Egyetem fizikusai létrehoztak egy anyagot, amely ellenállás nélkül vezeti az elektromos áramot 15 Celsius-fokon. 

Egyértelű mérföldkő. Ez egy hűvös szoba, talán egy cúgos Viktória kori vityillóban

–  tréfálkozott a hírrel kapcsolatban Chris Pickard, a Cambridge-i Egyetem anyagkutatója.

Szobahőmérsékletnek valóban hűvös az új eredmény, de jelentős komfortjavulás az előző rekorder mínusz 13 fokos eredményéhez képest.

Nyomás alatt

A szupravezetés azt jelenti, hogy egy anyagban megszűnik az elektromos ellenállás. Ezt jelen állás szerint legkönnyebben úgynevezett kritikus hőmérsékleten tudjuk előállítani, abszolút nulla fok körül, valahol mínusz kétszázötven Celsius-fok alatt.

Az anyagtudomány évtizedek óta kutatja a szobahőmérsékletű szupravezetők előállításának lehetőségét, amivel a bolygó felszínén tapasztalható körülmények között lenullázhatnák a nagyfeszültségű vezetékeken keletkező 15 százalékos energiaveszteséget, szupergyors mágnesvasutat építhetnének, vagy sokkal erősebb számítógépet építhetnének anélkül, hogy az elolvadna. A szupravezetőben egy kvantummechanikai jelenség lép fel, amelyben az elektronok úgynevezett Cooper párokba állva továbbítják a töltést.

A most felfedezett szupravezető egyfajta hidrogén, szén és kén keverék, amelyet két gyémánt közé préseltek kristállyá, egész pontosan a 267 gigapascal nyomást elérve – ez a tengerszinti légnyomás 2,6 milliószorosa, a Föld középpontján tapasztalható nyomás háromnegyede.

Záptojás

A Rochester munkatársa, Ranga Dias és kollégái 2015 óta dolgoznak a szombahőmérsékletű szupravezetők egyik ígéretes területén, amely a 2000-es évek elejétől gyors fejlődésnek indult a szuperszámítógépes szimulációk és gyémántüllők alkalmazásának terjedésével. Diasék is ilyeneket alkalmaztak – mint kiderült, költségvetésük legnagyobb részét a pár tucat milliós értékű gyémántüllő összeroppantása vitte el.

Egy német csapat 2015-ben a záptojás bűzét okozó hidrogén-szulfid fémes formájával értek el –70 fokos új rekordot, 1,5 millió atmoszféra nyomáson. Egy másik csoport –13 fokos rekordot ért el lantán-hidriddel, 1,8 millió atmoszférán.

A fizikusok több évtizede sejtik, hogy hidrogénben gazdag anyagok lehetnek a magas hőmérsékletű szupravezetők, a három anyagból kevert új rekorder azonban váratlanul magas hőmérsékleten produkálta a jelenséget. A Buffalo Egyetem munkatársa, Eva Zurek  úgy vélekedett, hogy az eredményt azt is okozhatta, hogy az anyagnak egy új formája alakult ki nagy nyomáson.