Lanthaanhydriden vertonen supergeleiding bij recordhoge temperaturen.
De elektrische weerstand van supergeleidende materialen is nul, waardoor ze stroom kunnen geleiden zonder de gebruikelijke verliezen. Dit is tot dusverre echter alleen bereikt bij extreem lage temperaturen, en daarom is het gebruik van supergeleiders beperkt tot die gebieden van de technologie waar het mogelijk is om daarvoor geschikte cryogene omstandigheden te creëren: bijvoorbeeld in elektromagneten van magneetzweefvliegtuigen of deeltjesversnellers.
Maar wetenschappers blijven zoeken naar nieuwe materialen die deze eigenschappen vertonen bij temperaturen die steeds dichter bij normaal worden. De eerste ontdekte supergeleiders vereisten koeling tot slechts enkele graden boven het absolute nulpunt (-273 ° C), en in 2015 werd aangetoond dat waterstofsulfide bij hoge drukken supergeleiding vertoont "slechts" bij -70 ° C. Dit record werd onlangs overtroffen, en tweemaal tegelijk.
In het eerste artikel, gepresenteerd in de arXiv.org preprint-bibliotheek, rapporteren Russell Hemley en zijn collega's supergeleiding bij een indrukwekkende temperatuur van slechts -13 ° C (260 K). Het effect werd waargenomen in lanthaan-superhydride, onder een druk van 190 GPa - bijna twee miljoen atmosfeer - die werd gecreëerd door het tussen een paar diamantkristallen te persen. Volgens wetenschappers bleef in sommige monsters supergeleiding behouden, zelfs bij "plus" -temperaturen, tot 280 K.
Op dezelfde manier werd hoge (tot 170 GPa) druk gecreëerd in lanthaanhydriden, waarmee werd geëxperimenteerd door een team van onze voormalige landgenoten die werkzaam waren bij het Duitse Instituut voor Chemie van de Max Planck Society, in de groep van Mikhail Eremets. In een artikel gepubliceerd op arXiv.org melden wetenschappers dat de weerstand van het materiaal sterk daalde bij 215 K (-58 ° C).
Lanthaan en waterstof werden samengeperst op een diamanten aambeeld.
Opgemerkt kan worden dat de stoffen die door beide teams van wetenschappers worden gebruikt, vergelijkbaar zijn: misschien hebben we het in beide gevallen over dezelfde verbinding van lanthaan en waterstof. Tot nu toe kan dit echter niet met zekerheid worden gezegd: van de twee groepen slaagden alleen Russell Hemley en zijn collega's erin een röntgenonderzoek uit te voeren van de hydridestructuur. Blijkbaar vormt het in dit geval kristallen met LaH10-moleculen, waarvan de supergeleidende eigenschappen eerder door de auteurs waren voorspeld.
We voegen eraan toe dat deze werken nog niet claimen de definitieve nauwkeurigheid te zijn: in de haast om te rapporteren over nieuwe indrukwekkende records, dienden de auteurs artikelen in zonder de nodige aandacht van experts, zoals gebeurt in academische publicaties. Zowel de groep van Eremets als Hemley en zijn team moeten nog echt grondige experimenten uitvoeren, hun resultaten formaliseren en uitleggen - en pas dan zal het record over supergeleiding officieel worden bijgewerkt.
Promotie video:
Sergey Vasiliev