Znanstvenici identificirali prvi 'nekonvencionalni' supravodič na svijetu pronađen u prirodi Tehnologija
Rea
06.05.2024.
423 
1
Novi materijali - Ocjena 0/5 (0 glasova)
Nekoliko materijala ima neobičan talent provođenja struje gotovo bez otpora u onome što je poznato kao supravodljivost. Najmanje šaka takvih može se naći u prirodi.
Znanstvenici su otkrili da je jedan materijal s formulom pronađenom u prirodi sposoban za supravodljivost na niskim temperaturama bez korištenja tipičnih kvantnih trikova, što ga čini prvim nekonvencionalnim supravodičem te vrste.
Supervodiči su fascinantni i također iznimno korisni jer provode struju bez gubitka energije. To je obično zahvaljujući njihovim elektronima koji dijele identitet u takozvanim Cooperovim parovima, što im omogućuje relativno lako provlačenje kroz gomilu atoma.
Cooperovi parovi u nekonvencionalnim supravodičima povezuju se na načine koji nisu opisani u ranim modelima supravodljivosti, načine koji također znače da se pojavljuju na višim temperaturama.
Kroz niz detaljnih laboratorijskih testova, međunarodni tim istraživača otkrio je da mineral miasit – za koji se već zna da je supravodič – može pokazati svojstva nekonvencionalnog supravodiča.
To što se miasit pojavljuje u prirodi, kao i nešto što znanstvenici mogu sintetizirati u laboratoriju, čini ga još neobičnijim. Međutim, vrijedi istaknuti da je malo vjerojatno da će bilo koji komadić miasita pronađen u prirodi ikada imati potrebnu čistoću da funkcionira kao nekonvencionalni supravodič.
"Intuitivno mislite da je to nešto što je namjerno proizvedeno tijekom fokusirane pretrage, i da to nikako ne može postojati u prirodi", kaže fizičar Ruslan Prozorov sa Sveučilišta Iowa State. "Ali pokazalo se da jest."
Za utvrđivanje nekonvencionalne supravodljivosti miasita korištena su tri različita testa, uključujući Londonski test dubine prodiranja, koji mjeri reakciju materijala na slabo magnetsko polje.
Drugi test uključivao je stvaranje nedostataka u materijalu, što može utjecati na temperaturu na kojoj on postaje supravodič. Nekonvencionalni supravodiči mnogo su osjetljiviji na poremećaj uzrokovan tim nedostacima od konvencionalnih supravodljivih materijala.
Otkriće je napravljeno kao dio napora da se pronađu novi, novi materijali za unaprjeđenje polja kao što je kvantna znanost. To je dovelo tim do miazita (Rh 17 S 15 ), koji kombinira element visoke točke taljenja (rodij) s hlapljivim elementom (sumpor).
"Suprotno prirodi čistih elemenata, ovladali smo korištenjem mješavina ovih elemenata koje omogućuju rast kristala na niskim temperaturama uz minimalni tlak pare", kaže fizičar Paul Canfield sa Sveučilišta Iowa State.
"To je kao pronaći skrivenu jamu za pecanje koja je puna velike debele ribe. U sustavu Rh-S otkrili smo tri nova supravodiča."
Supervodiči se već intenzivno koriste u tehnologijama kao što su MRI skeneri i veliki akceleratori čestica, ali ovdje postoji mnogo više potencijala. S obzirom na jedinstvenu prirodu miasita, on bi mogao biti veliki dio tog potencijala – posebno u svom čistom, sintetiziranom obliku.
Nekonvencionalni supravodiči mogu biti složeni, ali su i uzbudljivi jer obećavaju otključavanje novih otkrića u fizici i nove upotrebe tehnologije supravodiča.
"Otkrivanje mehanizama iza nekonvencionalne supravodljivosti ključno je za ekonomski prihvatljivu primjenu supravodiča", kaže Prozorov.
Istraživanje je objavljeno u Communications Materials.
Najnovije
Popularno
Komentari
