Naujas Temperatūros Rekordas Yra Didžiulis Pasiekimas Superlaidumui

{h1}

Superlaidininkams buvo pasiekta nauja rekordiškai aukšta temperatūra - ypatingos medžiagos, praleidžiančios elektrą, neišsklaidydamos energijos.

Superlaidininkams buvo pasiekta nauja rekordiškai aukšta temperatūra - ypatingos medžiagos, praleidžiančios elektrą, neišsklaidydamos energijos. Avansas gali būti svarbus žingsnis siekiant ilgalaikio superlaidininko kambario temperatūroje, kuris galėtų miestuose pastatyti žymiai efektyvesnius elektros tinklus, teigia tyrėjai.

Iki šiol superlaidumas veikia tik esant labai šaltai temperatūrai. Ir nors ši naujoji rekordiškai aukšta temperatūra vis dar yra labai šalta, ji yra natūraliai Žemės paviršiuje randama temperatūra, pridūrė mokslininkai.

Superlaidininkai yra medžiagos, praleidžiančios elektrą, kurios atsparumas nuliui yra mažesnis nei tam tikra temperatūra. Superlaidumas priklauso nuo to, ar elektronai vienas kito atstumia, kaip tai daroma įprastose medžiagose, o formuoja subtilias poras, žinomas kaip Cooperio poras, kurios be vargo gali tekėti per superlaidininkus. Šiose porose esantys elektronai yra laikomi fononais arba superlaidininko atomų virpesiais. [9 didžiausios neišspręstos paslaptys fizikoje]

Daugiau nei tris dešimtmečius mokslininkai bandė sukurti superlaidininkus kambario temperatūroje, kuriems nereikia varginančio, energiją imančio super aušinimo.

Iki šiol aukščiausia žinoma superlaidininkų temperatūra, vadinama jų kritine temperatūra, buvo minus 220 laipsnių Farenheito (minus 140 laipsnių Celsijaus) esant normaliam slėgiui ir minus 164 F (minus 109 C) esant aukštam slėgiui. (Didelis slėgis dažnai padidina superlaidumą, suspaudžiant atomus, o tai neleidžia šilumai suardyti Cooperio porų.)

Dabar tyrėjai pasiekė superlaidumą esant kritinei temperatūrai - minus 94 F (minus 70 C). Tai maždaug 34 F (19 C) šilčiau nei šalčiausia žinoma temperatūra Antarktidoje, sakė tyrimo bendraautorius Michailas Eremetsas, fizikas iš Maxo Plancko chemijos instituto Maince, Vokietijoje.

„Galima ir aukštesnė [temperatūra], ir greičiausiai kritinė kambario temperatūra“, - „WordsSideKick.com“ pasakojo Eremetsas.

Tyrėjai pažymėjo, kad šiai rekordiškai aukštai superlaidumo temperatūrai reikalingas ypač didelis - apie 200 gigapaskalių - slėgis. „Dešimt gigapaskalų - tai slėgis, kuris pramonėje reguliariai pasiekiamas gaminant sintetinius deimantus“, - teigė Eremetsas. "Slėgis Žemės centre yra 360 gigapaskalų".

Anksčiau mokslininkai bandė eksperimentuoti su vandenilio forma, vadinama metaliniu vandeniliu. Viena iš pirmaujančių superlaidininkų teorijų, žinoma kaip BCS teorija, rodo, kad vandenilis turėtų tapti puikiu superlaidininku. Vandenilis gali generuoti didelės energijos fononus, taip pat gali palaikyti stiprią elektronų ir fononų sąveiką - abu šie veiksniai gali sustiprinti Cooperio poras. Tačiau sukurti gryną, stabilią metalinio vandenilio formą pasirodė nepaprastai sunku.

Vietoj to, šiame naujame tyrime Eremetas su kolegomis eksperimentavo su vandenilio sulfidu - junginiu, kuris suteikia supuvusius kiaušinius jų kvapui. Tyrėjai pasiūlė, kad esant tam tikram šalto temperatūros ir slėgio deriniui, vandenilio sulfidas - molekulė, sudaryta iš dviejų vandenilio atomų ir sieros atomo - sudaro naujas molekules, kurių kiekviena sudaryta iš trijų vandenilio atomų ir sieros atomo. Ši nauja medžiaga iš esmės yra sieros užterštas metalinio vandenilio variantas ir gali pasiekti superlaidumą.

BCS teorija teigia, kad temperatūra, kuriai esant medžiagos gali būti superlaidžios, nėra ribojama, teigė Eremetsas. „Tinkamos medžiagos laidumas kambario temperatūroje yra įmanomas“, - pridūrė jis. Deja, „teorija tiesiogiai nenurodo, kurios medžiagos tikimasi“.

„Eremets“ teigimu, dėl ypač aukšto slėgio net ir kambario temperatūros superlaidininkai bus nepraktiški. Ateities tyrimų metu būtų galima ieškoti kitų medžiagų, turinčių daug vandenilio, kurios gali būti superlaidžios tiek santykinai aukštoje temperatūroje, tiek esant normaliam slėgiui.

Eremetas kartu su Maksu Plancko chemijos institutu Sasha Drozdovu ir jų kolegomis internete (rugpjūčio 17 d.) Išsamiai aprašė savo išvadas žurnale „Nature“.

Stebėkite „WordsSideKick.com @wordssidekick“, „Facebook“ ir „Google+“. Originalus straipsnis apie gyvą mokslą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Asteroido Kasyba Grožinėje Literatūroje, Praeityje Ir Dabartyje
Asteroido Kasyba Grožinėje Literatūroje, Praeityje Ir Dabartyje

Beždžionių Avatarai: Primatai Mintimis Juda Virtualiomis Rankomis
Beždžionių Avatarai: Primatai Mintimis Juda Virtualiomis Rankomis

Mokslas Naujienos


Atraskite „Žvaigždžių Karų“ Ir „Juodosios Panteros“ Mokslą „Future Con“
Atraskite „Žvaigždžių Karų“ Ir „Juodosios Panteros“ Mokslą „Future Con“

Žemės Magnetinis Šiaurės Ašigalis Judėjo Taip Greitai, Geofizikai Turėjo Atnaujinti Žemėlapį
Žemės Magnetinis Šiaurės Ašigalis Judėjo Taip Greitai, Geofizikai Turėjo Atnaujinti Žemėlapį

Mokslininkas Gali Įsiklausyti Į Jūsų Mintis Apie Tai, Ką Girdite
Mokslininkas Gali Įsiklausyti Į Jūsų Mintis Apie Tai, Ką Girdite

„Shark-Fin“ Sriuba, Prarandanti Savo Statusą, Nes Ryklių Populiacija Mažėja („Op-Ed“)
„Shark-Fin“ Sriuba, Prarandanti Savo Statusą, Nes Ryklių Populiacija Mažėja („Op-Ed“)

Sneaky Voras Pavadintas Rokeriu Neil Young
Sneaky Voras Pavadintas Rokeriu Neil Young


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com