جنرال لواء

الباحثون يضعون رقماً قياسياً جديداً للموصلية الفائقة في درجات الحرارة العالية


الموصلات الفائقة هي المواد التي تقدم مجموعة من التطبيقات التحويلية المحتملة ، وتتجاوز قدراتها التجارب التي تتضمن مغناطيسًا مرتفعًا.

تشتهر اكتشافات الموصلات الفائقة الجديدة ، المعروفة بمقاومتها الكهربائية الصفرية وخصائص طرد مجال التدفق المغنطيسي الصفري ، بفحص صارم من المجتمع العلمي ، مع ظهور الخصائص فائقة التوصيل للجرافين أيضًا في المناقشة.

الآن ، حقق فريق من الباحثين من معهد ماكس بلانك للكيمياء في ألمانيا أعلى درجة حرارة مسجلة للموصلية الفائقة. وعلى الرغم من أن النتائج تبدو واعدة للغاية ، لا يزال الفيزيائيون يحيون عملهم بمزيج صحي من الإثارة والتشكيك.

درجة الحرارة المعنية: 250 ك. لا تزال درجة الحرارة باردة بشكل ملحوظ ، إنها شديدة البرودة -23 درجة مئوية.

يؤدي الضغط المعدل إلى نتائج مختلفة

لتحقيق النتائج ، أخضع الفيزيائيون هيدرات اللانثانم لكمية شديدة من الضغط - تقريبًا 170 جيجا. لوضع الرقم في السياق ، فإن الضغط في قلب الأرض يبلغ ضعف هذا الرقم فقط ، ويتراوح من 330-360 جيجا باسكال.

من خلال زيادة مقدار الضغط ، تمكن الباحثون من تقديم دليل ثابت على "وجود الموصلية الفائقة عند 250 كلفن من خلال ملاحظة المقاومة الصفرية ، وتأثير النظائر ، وانخفاض Tc تحت مجال مغناطيسي خارجي".

الهدف النهائي ، بالطبع ، هو تطوير موصل فائق يومًا ما يمكنه الأداء في ظل ظروف درجة حرارة الغرفة. تعمل هذه الدراسة على تحسين النتائج من عام 2015 والتي تمكن الباحثون فيها من إنتاج نتيجة 203 ك.

وبالمصادفة ، قاد ميخائيل إيريمتس ، المؤلف المشارك للدراسة الحالية ، العمل منذ ثلاث سنوات سابقة. وأوضح أن "دراستنا تحقق قفزة إلى الأمام على الطريق المؤدي إلى الموصلية الفائقة في درجة حرارة الغرفة".

عبء إثبات الموصلية الفائقة

بناءً على تجربتهم ، خلص الفريق إلى أن "الموصلية الفائقة في درجات حرارة الغرفة العالية وحتى في درجة حرارة الغرفة (RTSC) ممكنة في المعادن التي تمتلك معلمات مواتية معينة مثل الاهتزازات الشبكية عند الترددات العالية".

ومع ذلك ، ستظل ادعاءاتهم خاضعة لمجموعة صارمة من ثلاث مجموعات من الأدلة التي صممها الفيزيائيون لاختبار صحتها:

-> إثبات القدرة على استبدال العناصر المستخدمة في العينة بنظائر أثقل

-> إظهار انخفاض تدريجي في المقاومة مع انخفاض درجة الحرارة في التجربة

-> الأكثر أهمية هو تأثير مايسنر ، والذي يعادل ما إذا كان الموصل الفائق قادرًا على طرد أي مجال مغناطيسي أم لا.

بكل المؤشرات ، تم استيفاء الشرطين الأولين ، حيث يمثل الشرط الثالث أصعب إثبات ، ويرجع ذلك في جزء كبير منه إلى الحجم الصغير نسبيًا للعينات.

على الرغم من أن الشروط صارمة والعمل يتطلب إنتاج الموصل الفائق التالي بشكل فعال ، فإن حقيقة أن كل مطالبة جديدة يجب أن تمر تحت العين الساهرة لعلماء الفيزياء الآخرين تضمن أن العمل في هذا المستوى يحافظ على مستوى الجدية والاهتمام بالتفاصيل المطلوبة.

تظهر التفاصيل المتعلقة بالدراسة في ورقة بعنوان "الموصلية الفائقة عند 250 كلفن في هيدريد اللانثانوم تحت ضغوط عالية" ، والتي كانت متاحة منذ 4 ديسمبر في مستودع arXiv المفتوح بمكتبة جامعة كورنيل.


شاهد الفيديو: الموصلات فائقة التوصيل ونقل وتكلفة الطاقة الكهربائية (سبتمبر 2021).