Creó un superconductor, que trabaja a la "terrenal" de la temperatura

Pero los físicos han descubierto un material que se convierte en superconductor a temperatura ligeramente superior a la temperatura más fría de la Tierra. Este descubrimiento podría marcar una nueva era el estudio de la superconductividad. El mundo de la superconductividad ha comenzado a zumbar.





El año pasado miguel Еремец y un par de sus colegas, del Instituto de química max Planck en mainz, alemania, hecho inusual declaración sobre la supervisión сверхпроводящего de sulfuro de hidrógeno a -70 grados centígrados. Esto a 20 grados por encima de cualquier otro material, que sigue siendo el récord actual.

Los resultados de la labor de los científicos comenzaron a hablar en el pasado mes de diciembre, cuando por primera vez colocado en el arXiv. En el momento de la física con cuidado, se ha manifestado acerca de su trabajo. La historia de la superconductividad sembrado de cadáveres dudosas declaraciones de alta actividad, que posteriormente resultó imposible de reproducir.

Desde entonces ha pasado mucho tiempo, Еремец y sus colegas trabajaron para construir la definitiva y convincente. Hace varias semanas su trabajo se ha publicado en la revista Nature, poniendo el sello de la respetabilidad necesaria de la física moderna. Superconductores de nuevo замелькали en los titulares.

Антинио Бьянцони y thomas Ярлборг desde el centro internacional de ciencia de los materiales en italia hizo una revisión de su impresionante área de trabajo. Y han hecho un trabajo teórico que explica las obras de Еремца y sus colegas.

Para empezar, un poco de historia de fondo. Superconductividad es un fenómeno de cero de la resistencia eléctrica, que se encuentra en algunos tipos de materiales, cuando se enfrían por debajo de la temperatura crítica.

Es un fenómeno bien conocido en los superconductores convencionales, que son duros de la rejilla de iones positivos, los bañistas en el mar de electrones. La resistencia eléctrica se produce debido a que los electrones se clavan en estos rejilla y perdiendo energía a medida que el movimiento a través de ella.

Sin embargo, a bajas temperaturas, los electrones pueden conectarse entre sí con la educación куперовских pares. Al mismo tiempo, la parrilla se convierte en lo suficientemente rígidas para permitir coherente movimiento de las olas, llamados фононами.

Superconductividad nace, cuando куперовские de la pareja y фононы viajan juntos a través del material, y la onda significativamente limpian el camino para la electrónica de los pares. Esto ocurre cuando la vibración de la parrilla — la temperatura — se convierte en lo suficientemente fuerte para romper куперовские de la pareja. Es la temperatura crítica.

Hasta hace poco, el momento más alto de la temperatura crítica de este tipo se marca en la -230 grados centígrados (40 grados kelvin).

Hay tres características principales que buscan los científicos para confirmar la superconductividad de material. La primera — una caída repentina de la resistencia eléctrica, cuando el material se enfría por debajo de la temperatura crítica. La segunda — la sustitución del campo magnético de un material, un efecto conocido como efecto meissner.

La tercera — el cambio de la temperatura crítica, cuando los átomos en el material se sustituyen los isótopos. La razón es que la diferencia en la masa de los isótopos hace que la parrilla de la vibra de forma diferente, que cambia la temperatura crítica.





Pero hay otro tipo de superconductividad, es mucho menos intuitiva. Se incluye ciertas cerámica de la sustancia, descubiertos en la década de 1980, que se convierten en superconductores a temperaturas de hasta -110 grados centígrados. En realidad nadie entiende cómo funcionan, pero la mayor parte de la investigación en la comunidad de la superconductividad se centra en estos exóticos materiales.

Еремец y sus colegas, probablemente, han cambiado el equilibrio de las posiciones. Quizá la mayor sorpresa de su ruptura fue que él no tiene "alta temperatura" superconductor. Se incluye el normal sulfuro de hidrógeno, que nunca se dio cuenta de que él era сверхпроводником a temperaturas superiores a 40 grados kelvin.

Еремец y sus colegas lograron su objetivo, apretando con este material bajo presión, que sólo existe en el centro de la Tierra. Al mismo tiempo, se pudo detectar la prueba de todas las características más importantes de superconductividad.

Mientras tanto, sus experimentos en curso, los teóricos de la rascándose la cabeza, tratando de explicarlo. Muchos científicos creían que era un teórico de la razón, ¿por qué tradicionales superconductores no pueden funcionar a temperaturas por encima de 40 grados kelvin. Pero resultó que en teoría no hay nada que impide el trabajo сверхпроводников a temperaturas más altas.

En los años 1960, el físico británico neil ashcroft, predijo que el hidrógeno debe ser capaz de сверхпроводить a altas temperaturas y presiones, es posible, incluso a temperatura ambiente. Su idea consistía en el hecho de que el hidrógeno es tan fácil, que debe formar la parrilla, capaz de vibrar con las muy altas frecuencias y, por tanto, convertirse en серхпроводником a altas temperaturas y presiones.

Еремец y sus colegas, parece que han confirmado esta idea. O por lo menos algo como esto. Hay muchos teóricos de los pliegues, que se debe retirar antes de que la física podrán decir que tienen el entendimiento correcto de lo que está sucediendo. Teórica, el trabajo continúa.

Ahora la carrera es en la búsqueda de otros сверхпроводников que se van a trabajar a temperaturas más altas. Uno de los posibles candidatos es H3S (y no de H2S, sobre el que inicialmente trabajó Еремец).

Y, por supuesto, de la física comienzan a pensar en las aplicaciones. Utilizar estos materiales es muy difícil, y no sólo porque son сверхпроводниками a altas presiones.

Pero fantasear no molesta nada. "Este descubrimiento es importante no sólo para la ciencia de los materiales y la condensación de la materia, sino también en otros ámbitos de la computación cuántica a la física cuántica de la materia viva", — dicen Бьянцони y Ярлборг. También plantean una interesante idea, que tal superconductor funciona a una temperatura de 19 grados por encima de la fría temperatura de la Tierra.

Probablemente, en los próximos meses y años vamos a escuchar un montón de cosas interesantes acerca de los superconductores.publicado

 

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Fuente: hi-news.ru

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