Rozťahovaním kovu došlo k objavu prechodu na supravodivosť

Tím výskumníkov z MIT uvádza, že objavil mechanizmus, ktorý spôsobuje, že niektoré materiály sa stávajú supravodičmi. Supravodiče veľmi dobre vedú elektróny, pretože nemajú elektrický odpor. Väčšina z nich však funguje len za veľmi špecifických podmienok, napríklad pri extrémne nízkych teplotách. Výskum, ktorý vedie fyzik z MIT Riccardo Comin, sa snaží pochopiť, ako materiály prechádzajú zo stavu s elektrickým odporom na supravodiče. Je to takmer ako prepnutie vypínača; v jednej chvíli máte typický kus kovu a potom odpor klesne na nulu a elektróny môžu voľne prúdiť. Ide o tzv. nematický prechod.

Pri minulých experimentoch so supravodičmi fyzici pozorovali nematicitu, teda koordinovaný posun atómových stavov. Silné interakcie medzi elektrónmi spôsobujú, že materiál sa v mikroskopickej mierke roztiahne, čo následne poháňa elektróny, aby prúdili týmto smerom. Vedci špekulovali, že magnetický spin supravodivých materiálov by mohol byť mechanizmom nematicity.

Zamerali sa na selenid železa, pretože prechádza na supravodič pri vyšších teplotách ako iné supravodiče železa, ale nemá žiadne koordinované magnetické vlastnosti. Experiment spočíval v pripevnení malých prúžkov selenidu železa na kúsky titánu. Titán slúžil ako rám, ktorý vedcom umožnil mechanicky roztiahnuť selenid železa, aby napodobnili roztiahnutie pozorované počas nematického prechodu. Tím postupoval po zlomkoch mikrometra a skenoval vzorky selenidu železa vysokoenergetickým röntgenovým žiarením, aby našiel akýkoľvek náznak prechodu na supravodič.

V molekule selenidu železa sú dva elektrónové orbitály a elektróny sa v nich zvyčajne objavujú náhodne. Keď sa však kov natiahol, atómy sa začali presúvať a uprednostňovať jeden orbitál pred druhým. Táto zmena bola ohromujúca a koordinovaná v celej vzorke, čím sa odhalil nový mechanizmus nematickosti. Tento objav by mohol pomôcť vedcom vyvinúť nové supravodiče s užitočnejšími vlastnosťami.

Zdroj: extremetech.com.