Image
28.1.2019 2 Comments

Slovenskí vedci sú v tíme, ktorý možno našiel kľúč k izbovým teplotám supravodivosti

Supravodivosť vieme dosiahnuť len pri extrémne nízkych teplotách, a preto si všetky tieto prístroje vyžadujú neustále kryogénne chladenie. To je súčasne najväčší dôvod, prečo sme v našich domácnostiach ešte stále nevymenili bežné elektrické káble za tie supravodivé. Situácia by sa radikálne zmenila, ak by sme objavili materiál, ktorý by bol supravodivý pri bežnej izbovej teplote.

Lenže ako na to? To nie je vôbec jasné, pretože supravodivosti ešte stále úplne nerozumieme. Inými slovami, nemáme vedeckú teóriu, ktorá by so stopercentnou úspešnosťou predpovedala, či daný materiál bude alebo nebude supravodivý. Preto sú vedci pri ich hľadaní odkázaní na metódu pokus-omyl, pričom sa opierajú o podobnosti s tými, ktoré už poznajú.

Z tohto hľadiska sú najvýznamnejšiu rodinou doteraz objavených supravodičov keramické materiály na baze medi a kyslíka. Ide o najväčšiu skupinu materiálov, ktoré dosahujú supravodivý stav pri teplotách približujúcich sa teplote tekutého dusíka (= -77 oC). Vo svete supravodivosti ide o neobyčajne vysoké teploty, preto sa im hovorí vysokoteplotné keramické supravodiče. Ich obrovský význam tkvie hlavne v tom, že všetky materiály, ktoré tvoria túto skupinu, majú tie isté charakteristické črty.

Vedci sa domnievajú, že dosiahnutie tých istých charakteristických čŕt v iných materiáloch povedie k objavu novej rodiny supravodičov. A majú už aj horúceho kandidáta.Je ním kryštál zložený z atómových vrstiev striebra a fluóru, tzv. fluorid striebornatý AgF2

Medzinárodný tím, ktorý pozostáva z výskumníkov z MTF STU, viacerých krajín EÚ a USA, sa dlhodobo venuje výskumu materiálov zo striebra a fluóru. V najnovšej štúdii poukázali na to, že materiály tvorené vhodnou kombináciou týchto prvkov sú nápadne podobné keramickým vysokoteplotným supravodičom. Ba čo viac, majú potenciál ich prekonať. V januári tohto roka vedci predstavili svojho najnovšieho horúceho kandidáta, ktorý má potenciál prekročiť rekordne vysoké teploty supravodivosti keramických supravodičov. Ich štúdiu zverejnil prestížny časopis Americkej akadémie vied PNAS.

Detail na časť polykryštalickej vzorky AgF2, horúceho kandidáta na prekurzor novej rodiny vysokoteplotných supravodičov (Zdroj: Centrum nových technológii Varšavskej univerzity)

Vedci hľadali nový vrstevnatý materiál, ktorého atómové vrstvy by pripomínali šachovnicu, pretože taká atómová šachovnica je charakteristickou štrukturálnou črtou vysokoteplotných keramických supravodičov. Je tvorená atómami medi a kyslíka (obrázok nižšie). Keď ju našli v materiáli vytvoreného zo striebra a fluóru (AgF2), zamerali sa na správanie sa elektrónov v nej. Zistili, že tie sa správajú veľmi podobne ako v supravodivých keramických materiáloch, teda ako malé magnety, ktoré sa extrémne silno priťahujú.

Najväčším povzbudením ale je, že tieto interakcie sú oveľa silnejšie, ak sa vrstvy ešte viac vyrovnajú, keďže v materiáli AgF2sú pokrčené. Vedci veria, že pravé takéto obrovské magnetické interakcie vo vrstevnatých materiáloch sú kľúčom k vysokým teplotám supravodivosti. AgF2je prvý vážny kandidát, v ktorom sa po dopovaní očakáva dosiahnutie vyššej teploty supravodivosti ako v dnes už preslávených keramických supravodičoch.

Viac detailov sa môžete dočítať vo vedeckom časopise PNAS Silver route to cuprate analogs.

Zobrazit Galériu

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum 1

Ľahká kovová pena zastaví projektil rovnako účinne ako oceľový pancier

10.06.2019 00:20

Kompozitné kovové peny (CMF – composite metal foam) sú prísľubom nových pancierov pre obrnené vozidlá, ktoré môžu zastaviť projektil rovnako ako oceľ, no pritom budú mať len polovičnú hmotnosť. Tento ...

Výskum

Deti s upravenými génmi pomocou CRISPR môžu zomrieť skôr

06.06.2019 00:00

Keď čínsky vedec He Jiankui vytvoril prvé deti s upravenými génmi, sníval o zlepšení sveta. Veril, že genetická zmena, ktorú urobil dvojčatám narodeným v minulom roku, ich ochráni pred HIV. Namiesto t ...

Výskum

Americký Pentagon pripravuje projekt na ovládanie zbraní myšlienkami

05.06.2019 00:15

Americký Pentagon venuje veľkú pozornosť výskumu mozgu. Agentúra ministerstva obrany pre pokročilé výskumné projekty DARPA vyvíja technológiu, ktorá môže komunikovať priamo s ľudským mozgom. Cieľom vý ...

q

2 Comments

  1. Chyba v teplote reakcia na: Slovenský vedci sú v tíme, ktorý možno našiel kľúč k izbovým teplotám supravodivosti
    30.1.2019 06:01
    Tekutý dusík má teplotu varu 77K čo je -195°C
    Reagovať
  2. stane sa, ale opraviť reakcia na: Slovenský vedci sú v tíme, ktorý možno našiel kľúč k izbovým teplotám supravodivosti
    28.1.2019 07:01
    "Slovenský vedci"
    Reagovať

Vyhľadávanie

SWAN_062019

Najnovšie videá



PC forum button