این ابررسانای «معجزهآسا» جهان را تغییر میدهد
دانشمندان دانشگاه روچستر آمریکا میگویند مادهای ابررسانا ساختهاند که میتواند در دما و فشار پایین، برق را بدون مقاومت انتقال دهد.
تیم تحقیقاتی این دانشگاه به سرپرستی رنگا دیاس، استادیار مهندسی مکانیک و فیزیک، میگوید این ابررسانا قادر است جهان را تغییر دهد.
این ماده جدید، یک هیدرید لوتسیم دوپ شده (وارد کردن ذرات ناخالص در یک ماده) با نیتروژن (NDLH) است که ابررسانایی را در 69 درجه فارنهایت و فشار 10 کیلوبار از خود نشان میدهد.
در سالهای اخیر هیدریدهایی که از ترکیب فلزات خاکی کمیاب با هیدروژن و سپس افزودن نیتروژن یا کربن ایجاد می شوند، دستورکار الهامبخشی را برای ایجاد مواد ابررسانا در اختیار محققان قرار داده است.
با این حال، ترکیباتی که به دست آمده در دما یا فشارهایی که هنوز برای کاربردهای عملی مناسب نیستند، ابررسانا میشوند.
با این حال، تیم تحقیقات دانشگاه روچستر برای غلبه بر این مسئله، به عنصر دیگری در امتداد جدول تناوبی پرداختاند.
این گروه عنصر لوتتیوم را نامزد خوبی برای آزمایش خود در نظر گرفتهاند.
لوتتیوم دارای 14 الکترون کاملاً پر شده در پیکربندی مداری f خود است که نرم شدن فونون را سرکوب میکند و جفت الکترون-فونون مورد نیاز برای انجام ابررسانایی در دمای محیط را افزایش میدهد.
حال سوال کلیدی که پیش میآید این است که چگونه میتوان برای فشار پایین مورد نیاز این شرایط را تثبیت کرد؟
سرپرست تیم تحقیقات روچستر میگوید اینجاست که نیتروژن وارد عمل میشود.
نیتروژن ساختار اتمی سفت و سختی دارد که می تواند برای ایجاد یک شبکه قفس مانند در یک ماده استفاده شود که پایداری ابررسانایی را در فشار کمتر ایجاد میکند.
دیاس و تیمش مخلوط گازی از ۹۹ درصد هیدروژن و یک درصد نیتروژن را مهندسی کردند، سپس آن را در یک محفظه واکنش با نمونه خالص لوتتیوم قرار دادند و اجازه دادند اجزا به مدت دو تا سه روز در دمای ۳۹۲ درجه فارنهایت واکنش نشان دهند.
مخلوطی که به دست آمد، از چندین حالت و رنگ عبور کرد و سپس به حالت فلزی ابررسانا قرمز روشن رسید.
به گفته دیاس، قرمز خیلی روشن بود و او از دیدن رنگ هایی با این شدت شوکه شده است. نتیجه نهایی را نمیتوان انکار کرد. ماده جدید در دما و فشار به اندازه کافی برای کاربردهای عملی ابررسانا بود.
انتظار میرود این کشف جدید، تحول مهمی را در حوزه ابررساناها به وجود بیاورد. با این حال هنوز دانشمندان به این کشف بزرگ واکنش نشان ندادهاند.
