Supravadītājs ļauj elektrībai caur to izplūst perfekti, nezaudējot to.
Tagad zinātnieki ir atklājuši supravadošu materiālu, kas darbojas iespējami rekordlielā augstā temperatūrā, virzoties soli tuvāk mērķim sasniegt šādu pilnību istabas temperatūrā.
Padariet lietas pietiekami aukstas, un elektroni rāpo pa metāliem, neradot nekādu pretestību, sakarstot un nepalēninot. Bet šī parādība, kas pazīstama kā supravadītspēja, vēsturiski ir darbojusies tikai ārkārtīgi aukstā temperatūrā, kas ir tikai niecīga virs absolūtās nulles. Tas ir padarījis tos nelietojamus tādās lietojumprogrammās kā ārkārtīgi efektīva elektroinstalācija vai neticami ātri superdatori. Pēdējo desmit gadu laikā zinātnieki ir izveidojuši jaunākus supravadošus materiālus, kas darbojas arvien augstākā temperatūrā.
Jaunajā pētījumā pētnieku grupa pietuvinājās vēl tuvāk mērķim, izveidojot materiālu ar supravadītspēju pie mīnus 9 grādiem pēc Fārenheita (mīnus 23 grādi pēc Celsija) - vienā no augstākajām jebkad novērotajām temperatūrām.
Komanda pārbaudīja materiālu klasi, ko sauc par supravadošiem hidrīdiem, kuriem prognozētie teorētiskie aprēķini būs supravadoši augstākā temperatūrā. Lai izveidotu šos materiālus, viņi izmantoja nelielu ierīci, ko sauc par dimanta laktas šūnu, kuru veido divi mazi dimanti, kas saspiež materiālus līdz ārkārtīgi augstam spiedienam.
Viņi ievietoja nelielu - pāris mikronu garu - mīksta, bālgana metāla, ko sauc par lantānu, paraugu caurumā, kas iešūta plānā metāla folijā, kas bija piepildīta ar šķidru ūdeņradi. Iestatījums bija savienots ar plāniem elektrības vadiem. Ierīce saspieda paraugu līdz spiedienam no 150 līdz 170 gigapaskaliem, kas ir vairāk nekā 1,5 miljoni reizes lielāks nekā spiediens jūras līmenī, teikts paziņojumā. Pēc tam viņi izmantoja rentgena starus, lai pārbaudītu tā struktūru.
Pie šī paaugstinātā spiediena lantāns un ūdeņradis apvienojas, veidojot lantāna hidrīdu.
Pētnieki atklāja, ka pie mīnus 9 F (mīnus 23 C) lantāna hidrīds demonstrē divas no trim supravadītspējas īpašībām. Materiāls neizrādīja pretestību elektrībai, un, uzliekot magnētisko lauku, tā temperatūra pazeminājās. Viņi neievēroja trešo kritēriju - spēju izraidīt magnētiskos laukus, atdzesējot, jo paraugs bija pārāk mazs, liecina pievienotais raksts News and Views tajā pašā žurnāla Nature numurā.
"No zinātniskā viedokļa šie rezultāti liek domāt, ka mēs varam sākt pāreju no supervadītāju atklāšanas ar empīriskiem noteikumiem, intuīciju vai veiksmi uz konkrētu teorētisku prognožu vadīšanu," saka Džeimss Hamlins, Floridas Universitātes fizikas asociētais profesors, kurš nebija pētījuma sastāvdaļa, rakstīja komentārā.
Patiešām, grupa ziņoja par līdzīgiem atklājumiem jau janvārī žurnālā Physical Review Letters. Šie pētnieki atklāja, ka lantāna hidrīds var būt supravadītspējīgā stāvoklī vēl augstākā 44 F (7 C) temperatūrā, kamēr paraugu ņem augstāku spiedienu - ap 180 līdz 200 gigapaskaliem.
Bet šī jaunā grupa atrada kaut ko ļoti atšķirīgu: Pie augsta spiediena temperatūra, kurā materiālam ir supravadītspēja, pēkšņi pazeminās.
Secinājumu neatbilstības iemesls nav skaidrs. "Šādos gadījumos ir vajadzīgi vairāk eksperimentu, datu, neatkarīgu pētījumu," vecākajam autoram Mihailam Eremetam, Vācijas Maksima Planka ķīmijas institūta augstspiediena ķīmijas un fizikas pētniekam, stāstīja Live Science. "Tagad mēs varam tikai diskutēt."
Komanda tagad plāno mēģināt samazināt spiedienu un paaugstināt temperatūru, kas nepieciešama šo supravadošo materiālu izveidošanai, teikts paziņojumā. Turklāt pētnieki turpina meklēt jaunus savienojumus, kas varētu būt supravadoši augstā temperatūrā.
Grupa savus atklājumus publicēja vakar (22. maijā) žurnālā Nature.
