Ülijuht laseb elektril sellest ideaalselt läbi voolata, kaotamata sellest ühtegi.
Nüüd on teadlased avastanud ülijuhtiva materjali, mis töötab tõenäoliselt rekordiliselt kõrgel temperatuuril, liikudes sammu lähemale eesmärgile saavutada selline täiuslikkus toatemperatuuril.
Pange asjad piisavalt külmaks ja elektronid libisevad metallide kaudu vastupanu tekitamata, kuumenemata ega aeglustuvat. Kuid see ülijuhtivusena tuntud nähtus on ajalooliselt töötanud ainult eriti külmadel temperatuuridel, mis on vaid natuke üle absoluutse nulli. See on teinud need kasutuks selliste rakenduste jaoks nagu eriti tõhusad elektrijuhtmed või uskumatult kiired superarvutid. Viimase mitme aastakümne jooksul on teadlased loonud uuemaid ülijuhtivaid materjale, mis töötavad üha kõrgemal temperatuuril.
Uues uuringus asus rühm teadlasi oma eesmärgile veelgi lähemale, luues materjali, mis on ülijuhtiv temperatuuril miinus 9 kraadi Fahrenheiti (miinus 23 kraadi Celsiuse järgi) - see on üks kõrgeimaid temperatuure, mida eales täheldatud.
Töörühm uuris materjalide klassi, mida nimetatakse ülijuhtivhüdriidideks. Teoreetilised arvutused ennustasid, et kõrgematel temperatuuridel on ülijuhtiv. Nende materjalide loomiseks kasutasid nad väikest seadet, mida nimetatakse teemandi alasi rakuks ja mis koosneb kahest väikesest teemandist, mis suruvad materjalid kokku äärmiselt kõrge rõhuga.
Nad panid õhukese metallfooliumiga täidetud augusse väikese, paar mikroni pikkuse proovi pehmest valkjas metallist nimega lantaan. Seadistus ühendati õhukeste elektrijuhtmetega. Seade pigistas proovi rõhuni 150–170 gigapaskalit, mis on avalduse kohaselt üle 1,5 miljoni korra merepinna rõhust. Seejärel kasutasid nad selle struktuuri uurimiseks röntgenikiiri.
Sellel kõrgel rõhul ühendavad lantaan ja vesinik lantaanhüdriidi.
Teadlased leidsid, et temperatuuril miinus 9 F (miinus 23 ° C) näitab lantaanhüdriid kahest ülijuhtivuse omadust kolmest. Materjal ei olnud elektrienergia suhtes vastupidav ja selle temperatuur langes magnetvälja rakendamisel. Nad ei järginud kolmandat kriteeriumi - võimet jahutades magnetvälju väljutada - kuna proov oli ajakirja Nature samas numbris lisatud teema News and Views kohaselt liiga väike, oli proov liiga väike.
"Teaduslikust seisukohast viitavad need tulemused sellele, et võime minna üleminekule ülijuhtide avastamisest empiiriliste reeglite, intuitsiooni või õnne abil konkreetsete teoreetiliste ennustuste juhendamisel," rääkis Florida ülikooli füüsika dotsent James Hamlin, kes ei olnud uuringu osa, kirjutas kommentaariumis.
Tõepoolest, rühm teatas sarnastest leidudest jaanuaris ajakirjas Physical Review Letters. Need teadlased leidsid, et lantaanhüdriid võib olla veelgi ülijuhtiv veelgi kõrgemal temperatuuril 44 F (7 ° C), kui proovi võetakse kõrgemale rõhule - umbes 180 kuni 200 gigapaskalit.
Kuid see uus rühm leidis midagi väga erinevat: Nendel kõrgetel rõhkudel temperatuur, mille juures materjal näitab ülijuhtivust, langeb järsult.
Tulemuste lahknevuse põhjus on ebaselge. "Sellistel juhtudel on vaja rohkem katseid, andmeid, sõltumatuid uuringuid," rääkis Live Science'ile Saksamaa vanem autor Mihhail Eremets, Saksamaa Max Plancki keemiainstituudi kõrgsurvekeemia ja füüsika uurija. "Nüüd saame ainult arutada."
Meeskond plaanib nüüd avalduse kohaselt vähendada nende ülijuhtivate materjalide loomiseks vajalikku survet ja tõsta temperatuuri. Lisaks jätkavad teadlased uute ühendite otsimist, mis võiksid olla ülijuhtivad kõrgetel temperatuuridel.
Rühm avaldas oma järeldused eile (22. mail) ajakirjas Nature.
