Pasiektas naujas aukštatemperatūrio superlaidumo rekordas (8)
Darbui vadovavo Michael I. Eremets, iš Max Planck chemijos instituto (Vokietija), kuris 2014 metais pasiekė ankstesnį, 203 kelvinų (-70 °С) aukštatemperatūrio superlaidumo rekordą.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Mokslininkai tvirtina pasiekę naują superlaidumo ribą. Straipsnyje teigiama, kad pavyko sukurti elektros srovės tekėjimą be varžos aukščiausioje temperatūroje: vos 250 kelvinų, arba -23° С. Nors komandos superlaidininkas dar nepatikrintas, rekordo pagerinimas labai tikėtinas.
Pirmą kartą superlaidumas atrastas dar 1911 metais ir nuo to laiko labai domina mokslininkus. Įprastai elektros srovė tekėdama patiria pasipriešinimą – varžą, – panašiai kaip judantis kūnas patiria oro pasipriešinimą. Kuo didesnis laidumas, tuo mažesnė elektros varža, tad srovė gali tekėti laisviau, mažiau silpdama ir išskirdama mažiau šilumos.
Mažėjant aplinkos temperatūrai, laidininkų varža mažėja, o itin žemose temperatūrose kai kuriose medžiagose įvyksta nuostabus dalykas – varža išnyksta visiškai, ir kartą sužadinta srovė superlaidininku teka neribotai. Tai įvyksta dėl Meisnerio efekto — magnetinio lauko visiško išstūmimo iš laidininko tūrio.
Superlaidumo pasiekimas kambario temperatūroje, tai yra, aukštesnėje nei nulis laipsnių pagal Celsijų, yra pagrindinis mokslininkų tikslas, juk tai sukeltų elektros efektyvumo revoliuciją, gerokai pagerintų elektros tinklus, paspartintų duomenų perdavimą ir pagerintų elektros variklius. To siekia ne viena laboratorija visame pasaulyje, kartkartėmis pranešdamos apie sėkmingus rezultatus, kurių paskui, visgi, nepavyksta atkartoti.
Ankstesnį aukštatemperatūrio superlaidumo rekordą M. Eremetsas su kolegomis pasiekė, naudodamas vandenilio sulfidą. Naujame tyrime naudota kita medžiaga — lantano hidridą \((LaH_{10})\), — kuri buvo spaudžiama ~170 GPa slėgiu, kas prilygsta slėgiui Žemės centre. Šiemet komanda pranešė, kad naudodama šią medžiagą pasiekė superlaidumą 215 K (−58,15 °C), ir dabar, vos po kelių mėnesių, šį rezultatą pagerino.
Nauja 250 kelvinų, arba −23 °C, yra kiek daugiau nei pusė vidutinės žiemos temperatūros Šiaurės ašigalyje (−40 °C).
„Šis 50 kelvinų šuolis nuo ankstesnės kritinės temperatūros reikšmės rodo, kad realu pasiekti superlaidumą kambario temperatūroje (tai yra 273 kelvinų) artimiausioje ateityje“, — įsitikinę darbo autoriai.Superlaidumo patikrinimo aukso standartas yra trys testai — kol kas komanda pasiekė tik du: varžos kritimas, pasiekus kritinę temperatūrą ir medžiagos elementų pakeitimas sunkesniais izotopais, stebint atitinkamą superlaidumo temperatūros pažemėjimą. Trečiasis — Meisnerio efektas ir mokslininkai kol kas šio reiškinio nestebėjo, nes jų bandinys vos kelių milimetrų skersmens ir yra deimantinėje kapsulėje, smarkiai suslėgtas. Visgi perėjimas į superlaidumą paveikė ir išorinį magnetinį lauką, o tai, nors ir negali būti laikoma efekto patvirtinimu, atrodo perspektyviai.