Fiziķi ir oficiāli pārspējuši augstas temperatūras supravadītspējas rekordu

Supravadoša levitācija. (ASV Enerģētikas departaments/Flickr)

Zinātnieki Vācijā ir sasnieguši jaunu supravadītspēja pagrieziena punkts — bezpretestības elektriskās strāvas panākšana līdz šim augstākajā temperatūrā: tikai 250 Kelvini jeb -23 grādi pēc Celsija (-9,4 grādi pēc Fārenheita).

Darbu vadīja Mihails Eremets, Maksa Planka Ķīmijas institūta fiziķis, kurš noteica iepriekšējais augstas temperatūras rekords supravadītspējai 2014. gadā pie 203 Kelvina (-70 grādi pēc Celsija).

Supravadītspēja , pirmo reizi atklāts 1911. gadā, ir dīvaina parādība. Parasti elektriskās strāvas plūsma saskaras ar zināmu pretestību - piemēram, kā gaisa pretestība atspiežas atpakaļ uz kustīgu objektu.

Jo augstāka ir materiāla vadītspēja, jo mazāka tam ir elektriskā pretestība, un strāva var plūst brīvāk.

Bet dažos materiālos zemā temperatūrā notiek kaut kas dīvains. Pretestība samazinās līdz nullei, un strāva plūst netraucēti. Ja to pavada kaut kas, ko sauc par Meisnera efektu - materiāla magnētisko lauku izraidīšanu, kad tas pāriet zem šīs kritiskās temperatūras, to sauc par supravadītspēju.

Tā saucamais istabas temperatūras supravadītspēja , virs 0 grādiem pēc Celsija, zinātniekiem ir kaut kas līdzīgs baltajam valim. Ja to varētu panākt, tas mainītu elektrisko efektivitāti, ievērojami uzlabojot elektrotīklus, ātrdarbīgu datu pārraidi un elektromotorus, lai nosauktu dažus iespējamos lietojumus.

Tātad pie tā ir strādājušas daudzas laboratorijas visā pasaulē jauni apgalvojumi par supravadītspēju augstā temperatūrā ik pa laikam audzinot to pēc tam neizdodas reproducējamības testi .

Eremets un viņa komanda sasniedza iepriekšējo augstas temperatūras supravadītspējas rekordu, izmantojot Ūdeņraža sulfīds - jā, savienojums, kas padara sapuvušās olas un cilvēka vēdera uzpūšanos smirdīgu - zem 150 gigapaskāļu spiediena (Zemes kodols ir no 330 līdz 360 gigapaskāliem ).

Zinātnieki, kuri steidzās izprast sērūdeņraža supravadītspēju, uzskata, ka šāds rezultāts ir iespējams, jo sērūdeņradis ir tik viegls materiāls, ka tas var vibrēt lielā ātrumā, kas nozīmē augstāku temperatūru, taču spiediens ir nepieciešams, lai tas nevibrētu.

Šajā jaunajā pētījumā tika izmantots cits materiāls, ko sauc lantāns hidrīds, zem aptuveni 170 gigapaskāļu spiediena. Agrāk šajā gadā, komanda ziņoja viņi bija sasnieguši supravadītspēju, izmantojot šo materiālu pie 215 Kelvina (-58,15 C°, -72 F°) — un tagad, tikai dažus mēnešus vēlāk, viņi to ir izdarījuši uzlaboja šo rezultātu .

Jaunā temperatūra ir gandrīz uz pusi zemāka vidējā ziemas temperatūra Ziemeļpolā .

'Šis lēciens par 50 kelviniem no iepriekšējā kritiskā temperatūras rekorda 203 kelviniem,' pētnieki rakstīja savā dokumentā , 'norāda reālu iespēju tuvākajā nākotnē sasniegt supravadītspēju istabas temperatūrā (tas ir pie 273 kelviniem) pie augsta spiediena un parastās supravadītspējas perspektīvu pie apkārtējā spiediena.'

Ir trīs testi, ziņojumi MIT tehnoloģiju apskats , kas tiek uzskatīti par supravadītspējas zelta standartu, un komanda ir sasniegusi tikai divus: pretestības kritumu zem kritiskās temperatūras sliekšņa un elementu aizstāšanu materiālā ar smagākiem izotopiem, lai novērotu atbilstošu supravadītspējas temperatūras kritumu.

Trešais ir Meisnera efekts , kas ir nosaukums vienam no supravadītspējas pazīmēm. Materiālam nokrītot zem kritiskās temperatūras un pārejot uz supravadītspēju, tas izspiež savu magnētisko lauku.

Komandai šī parādība vēl ir jānovēro, jo viņu paraugs ir tik mazs - krietni zem magnetometra noteikšanas iespējām. Tomēr pārejai uz supravadītspēju ir ietekme arī uz ārējo magnētisko lauku. Tā nav tieša noteikšana, taču komanda varēja novērot šo efektu.

Tas nav Meisnera efekts, taču tas izskatās daudzsološi. Un jūs varat derēt, ka fiziķi, kas to spēj, kritīs viens otram pāri, lai pārbaudītu un mēģinātu atkārtot komandas rezultātu.

Raksts ir publicēts Daba , un iepriekšēja izdruka ir pieejama arXiv .

Šī raksta iepriekšējā versija, kas aptver pētījuma pirmsdrukas versiju, tika publicēta 2018. gada decembrī.

Populārākas Kategorijas: Sabiedrību , Telpa , Neklasificēts , Viedoklis , Skaidrotājs , Cilvēkiem , Fizika , Dabu , Vidi , Tech ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.