Vědci identifikují první „nekonvenční“ supravodič na světě nalezený v přírodě: ScienceAlert

Jen málo materiálů má zvláštní schopnost přenášet proud s téměř žádným odporem v tom, co je známé jako supravodivost. Nejmenší hrstka jich najdeme v přírodě.

Vědci zjistili, že látka se vzorcem nalezená v přírodě je schopna supravodivosti při nízkých teplotách bez použití typického kvantového triku, čímž se stala první svého druhu. Netradiční supravodič Jeho druhu.

Supravodiče jsou skvělé a také velmi užitečné, protože vedou elektřinu bez ztráty energie. To je obvykle proto, že jejich elektrony sdílejí identitu v tom, co je známé jako Cooper páryTo mu umožňuje relativně snadno procházet směsí atomů.

Cooperovy páry v nekonvenčních supravodičech jsou spojeny způsoby, které nebyly popsány v raných modelech supravodivosti, způsoby, které také znamenají, že se objevují při vyšších teplotách.

Prostřednictvím série podrobných laboratorních testů mezinárodní tým výzkumníků zjistil, že minerál miazit – Je již známo, že jde o supravodič – Může vykazovat nekonvenční supravodičové vlastnosti.

Tento miasite se vyskytuje v přírodě a kromě toho, že jde o něco, co vědci mohou vyrobit v laboratoři, je ještě vzácnější. Je však třeba poznamenat, že jakýkoli kus miyazitu nalezený v přírodě pravděpodobně nebude mít požadovanou čistotu, aby fungoval jako nekonvenční supravodič.

„Intuitivně si myslíte, že je to něco, co bylo záměrně vytvořeno během soustředěného výzkumu a v přírodě to nemohlo existovat.“ On říká Fyzik Ruslan Prozorov z Iowské státní univerzity. „Ale ukázalo se, že tomu tak je.“

Ke stanovení nekonvenční supravodivosti mayasitu byly použity tři různé testy, včetně: Hloubka pronikání Londýna Test, který měří interakci látky se slabým magnetickým polem.

Další test zahrnoval vytvoření defektů v materiálu, které by mohly ovlivnit teplotu, při které se z něj stane supravodič. Nekonvenční supravodiče jsou citlivější na poruchy způsobené těmito defekty než běžné supravodivé materiály.

Objev byl učiněn jako součást úsilí o nalezení nových a inovativních materiálů pro pokrok v oblastech, jako je kvantová věda. To vedlo tým k miassisite (Rh₁₇s₁₅), který kombinuje prvek s vysokým bodem tání (Rhodium(s těkavým prvkem)Síra).

„Na rozdíl od povahy čistých prvků byly směsi těchto prvků zdokonaleny tak, aby umožňovaly růst krystalů při nízké teplotě s minimálním tlakem par.“ On říká Fyzik Paul Canfield z Iowské státní univerzity.

„Je to jako najít skrytou rybářskou díru plnou velkých, tlustých ryb. V systému Rh-S jsme objevili tři nové supravodiče.“

Supravodiče jsou již široce používány v technologiích, jako jsou MRI skenery a velké urychlovače částic, ale je zde velký potenciál. Vzhledem k jedinečné povaze miazitu může být velkou částí tohoto potenciálu – zejména v jeho čisté a syntetizované formě.

Nekonvenční supravodiče mohou být složité, ale také vzrušující, protože slibují otevřít nové objevy ve fyzice a nová použití supravodičové technologie.

„Odhalení mechanismů za nekonvenční supravodivostí je klíčem k ekonomicky spolehlivým aplikacím supravodičů.“ On říká Prozorov.

Výzkum byl zveřejněn v Komunikační materiály.