Vedci identifikujú prvý „nekonvenčný“ supravodič na svete nájdený v prírode: ScienceAlert

Niektoré materiály majú úžasnú schopnosť viesť prúd prakticky bez odporu, čo je známe ako supravodivosť. Najmenšiu hŕstku z nich nájdete v prírode.

Vedci zistili, že materiál so vzorcom nájdený v prírode je schopný supravodivosti pri nízkych teplotách bez použitia typických kvantových trikov, čím sa stal prvým nekonvenčný supravodič Svojho druhu.

Supravodiče sú fascinujúce a zároveň mimoriadne užitočné, pretože vedú elektrinu bez straty energie. Je to zvyčajne spôsobené identitou zdieľanou ich elektrónmi. pár debnárČo im umožňuje relatívne ľahko prekĺznuť cez zmätok atómov.

V nekonvenčných supravodičoch sa Cooperove páry spájajú spôsobmi, ktoré neboli opísané v skorých modeloch supravodivosti, čo tiež znamená, že sa objavujú pri vyšších teplotách.

Prostredníctvom série podrobných laboratórnych testov medzinárodný tím výskumníkov zistil, že minerál miazit – už známy ako supravodič – Môže vykazovať vlastnosti nekonvenčného supravodiča.

To, že sa miazit nachádza v prírode a keďže je to niečo, čo vedci dokážu syntetizovať v laboratóriu, je ešte vzácnejšie. Je však potrebné zdôrazniť, že akýkoľvek kus miazitu nájdený v prírode pravdepodobne nebude mať čistotu potrebnú na to, aby fungoval ako nekonvenčný supravodič.

„Intuitívne si myslíte, že je to niečo, čo bolo zámerne vytvorené počas sústredeného hľadania a že to v prírode nemôže existovať,“ Hovoria Ruslan Prozorov, fyzik z Iowskej štátnej univerzity. „Ale ukazuje sa, že sa to stáva.“

Na stanovenie nekonvenčnej supravodivosti miazitu sa použili tri rôzne testy, vrátane Londýnska hĺbka prieniku Test, ktorý meria odozvu materiálu na slabé magnetické pole.

Ďalší test zahŕňal vytváranie defektov v materiáli, ktoré by mohli ovplyvniť teplotu, pri ktorej sa stáva supravodičom. Nekonvenčné supravodiče sú citlivejšie na poruchu spôsobenú týmito defektmi ako bežné supravodivé materiály.

Objav bol urobený ako súčasť úsilia nájsť nové, inovatívne materiály na pokrok v oblastiach, ako je kvantová veda. To viedlo tím k Miasite (RH)₁₇S₁₅), ktorý kombinuje prvok s vysokou teplotou topenia (ródium) s prchavým prvkom (síra,

„Na rozdiel od povahy čistých prvkov ovládame použitie zmesí týchto prvkov, ktoré umožňujú rast kryštálov pri nízkej teplote s minimálnym tlakom pár,“ Hovoria Paul Canfield, fyzik na Iowskej štátnej univerzite.

„Je to ako nájsť skrytú rybársku dieru plnú veľkých tučných rýb. V systéme RH-S sme objavili tri nové supravodiče.“

Supravodiče sa už vo veľkej miere používajú v technológiách, ako sú skenery MRI a veľké urýchľovače častíc, ale je tu oveľa väčší potenciál. Vzhľadom na jedinečnú povahu miazitu môže mať veľkú časť tohto potenciálu – najmä vo svojej čistej, syntetizovanej forme.

Nekonvenčné supravodiče môžu byť zložité, ale sú tiež vzrušujúce, pretože sľubujú otvorenie nových objavov vo fyzike a nové možnosti využitia supravodičovej technológie.

„Odhalenie mechanizmov nekonvenčnej supravodivosti je kľúčom k ekonomicky spoľahlivým aplikáciám supravodičov,“ Hovoria Prozorov.

Výskum bol publikovaný v r komunikačný materiál,