a tudósok olyan rejtélyes anyagot hoztak létre, amely úgy tűnik, hogy ellenállás nélkül vezeti az elektromosságot körülbelül 15 C-os hőmérsékleten. Maga az anyag rosszul érthető, de megmutatja a szupravezetők egy osztályának potenciálját, amelyet 2015-ben fedeztek fel.

a szupravezetőnek azonban van egy komoly korlátja: csak rendkívül nagy nyomás alatt él túl, megközelíti a Föld közepén lévőket, ami azt jelenti, hogy nem lesz azonnali gyakorlati alkalmazása. Ennek ellenére a fizikusok remélik, hogy ez előkészítheti az utat olyan nulla ellenállású anyagok kifejlesztéséhez, amelyek alacsonyabb nyomáson működhetnek.

a Szupravezetőknek számos technológiai alkalmazása van, a mágneses rezonancia képalkotó gépektől a mobiltelefon-tornyokig, és a kutatók nagy teljesítményű generátorokban kísérleteznek velük szélturbinákhoz. De hasznosságukat még mindig korlátozza a terjedelmes kriogenika szükségessége. A közös szupravezetők légköri nyomáson működnek, de csak akkor, ha nagyon hidegen tartják őket. Még a legkifinomultabbak is-a réz-oxid alapú kerámiaanyagok-csak 133 kelvin (-140 C) alatt dolgoznak. A szobahőmérsékleten működő szupravezetőknek nagy technológiai hatása lehet, például az elektronikában, amely túlmelegedés nélkül gyorsabban fut.

a legfrissebb tanulmány1 a természetben október 14-én, úgy tűnik, hogy meggyőző bizonyítékot szolgáltat a magas hőmérsékletű vezetőképességről — mondja Mihail Eremets fizikus a mainzi Max Planck Kémiai Intézetben, Németországban-bár hozzáteszi, hogy több “nyers adatot” szeretne látni a kísérletből. Hozzáteszi, hogy igazolja egy sor munkát, hogy ő kezdte 2015-ben, amikor a csoport jelentett2 az első nagynyomású, magas hőmérsékletű szupravezető-egy vegyület, a hidrogén és a kén, hogy nulla ellenállás -70 kb C.

2018 — ban, egy nagynyomású vegyület a hidrogén és a lantán mutatták3, hogy szupravezető -13 kb C. de a legújabb eredmény jelzi az első alkalom, hogy ez a fajta szupravezető látták egy vegyület három elem helyett két-az anyag szénből, kénből és hidrogénből készül. Egy harmadik elem hozzáadása nagymértékben kiszélesíti azokat a kombinációkat, amelyek beépíthetők az új szupravezetők keresésére irányuló jövőbeli kísérletekbe-mondja Ashkan Salamat, a tanulmány társszerzője, a Las Vegas-i Nevada Egyetem fizikusa. “Egy teljesen új régiót nyitottunk meg” – mondja.

olyan anyagokat, amelyek nagy, de nem extrém nyomáson működnek, már fel lehet használni, mondja Maddury Somayazulu, az Illinois-i Lemont-I Argonne Nemzeti Laboratórium nagynyomású anyagtudósa. A tanulmány azt mutatja, hogy egy szupravezetőben” megfontoltan választva a harmadik és a negyedik elemet”, mondja, elvileg csökkentheti annak működési nyomását.

a munka igazolja Neil Ashcroft elméleti fizikus évtizedes előrejelzéseit is, a New York-i Ithaca-i Cornell Egyetemen, hogy a hidrogénben gazdag anyagok sokkal magasabb hőmérsékleten képesek szupervezetni, mint azt feltételezték. “Azt hiszem, nagyon kevés ember volt a nagynyomású Közösségen kívül, aki komolyan vette őt” – mondja Somayazulu.

rejtélyes anyag

Ranga Dias, A New York-i Rochesteri Egyetem fizikusa Salamat-tal és más munkatársaival szén, hidrogén és kén keverékét helyezte el egy mikroszkopikus résbe, amelyet két gyémánt hegyei közé véstek. Ezután kémiai reakciókat váltottak ki a mintában lézerfénnyel, és figyelték, ahogy kristály képződik. Ahogy csökkentették a kísérleti hőmérsékletet, az anyagon áthaladó áram ellenállása nullára csökkent, jelezve, hogy a minta szupravezetővé vált. Aztán növelték a nyomást, és azt találták, hogy ez az átmenet magasabb és magasabb hőmérsékleten történt. Legjobb eredményük a 287,7 kelvin átmeneti hőmérséklet volt 267 gigapascal-2,6 milliószorosa a légköri nyomásnak a tengerszint felett.

a kutatók bizonyítékot találtak arra is, hogy a kristály az átmeneti hőmérsékleten kiürítette mágneses mezőjét, ami a szupravezetés döntő tesztje. De az anyag nagy része ismeretlen marad-figyelmeztetnek a kutatók. “Sok tennivaló van” – mondja Eremets. Még a kristály pontos szerkezete és kémiai képlete sem ismert. “Ahogy magasabb nyomásra megy, a minta mérete kisebb lesz” – mondja Salamat. “Ez teszi az ilyen típusú méréseket igazán kihívássá.”

a hidrogénből és egy másik elemből készült nagynyomású szupravezetők jól ismertek. A kutatók számítógépes szimulációkat készítettek szén, hidrogén és kén nagynyomású keverékeiről-mondja Eva Zurek, a buffalói New York-i Állami Egyetem számítástechnikai vegyésze. De azt mondja, hogy ezek a tanulmányok nem magyarázzák a dias csoportja által tapasztalt rendkívül magas szupravezető hőmérsékletet. “Biztos vagyok benne, hogy miután ez a kézirat megjelent, sok elméleti és kísérleti csoport ugrik erre a problémára” – mondja.