Οι επιστήμονες εντοπίζουν τον πρώτο «μη συμβατικό» υπεραγωγό στον κόσμο που βρέθηκε στη φύση: ScienceAlert

Λίγα υλικά έχουν την παράξενη ικανότητα να μεταφέρουν ρεύμα χωρίς σχεδόν καμία αντίσταση σε αυτό που είναι γνωστό ως υπεραγωγιμότητα. Η μικρότερη χούφτα από αυτά μπορεί να βρεθεί στη φύση.

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι μια ουσία με τύπο που βρίσκεται στη φύση είναι ικανή να υπεραγώγει σε χαμηλές θερμοκρασίες χωρίς τη χρήση τυπικών κβαντικών τεχνασμάτων, καθιστώντας την την πρώτη στο είδος της. Ένας αντισυμβατικός υπεραγωγός Στο είδος του.

Οι υπεραγωγοί είναι εξαιρετικοί και πολύ χρήσιμοι επίσης, επειδή άγουν ηλεκτρισμό χωρίς να χάνουν ενέργεια. Αυτό συμβαίνει συνήθως επειδή τα ηλεκτρόνια τους μοιράζονται μια ταυτότητα σε αυτό που είναι γνωστό ως Ζεύγη CooperΑυτό του επιτρέπει να περάσει μέσα από ένα μείγμα ατόμων με σχετική ευκολία.

Τα ζεύγη χαλκού σε μη συμβατικούς υπεραγωγούς συνδέονται με τρόπους που δεν περιγράφηκαν στα πρώιμα μοντέλα υπεραγωγιμότητας, τρόπους που επίσης σημαίνουν ότι εμφανίζονται σε υψηλότερες θερμοκρασίες.

Μέσα από μια σειρά λεπτομερών εργαστηριακών δοκιμών, μια διεθνής ομάδα ερευνητών διαπίστωσε ότι το ορυκτό μιασίτη – Είναι ήδη γνωστό ότι είναι υπεραγωγός – Μπορεί να παρουσιάσει αντισυμβατικές ιδιότητες υπεραγωγού.

Αυτός ο μιασίτης εμφανίζεται στη φύση και, εκτός από κάτι που μπορούν να κατασκευάσουν οι επιστήμονες στο εργαστήριο, είναι ακόμα πιο σπάνιο. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι οποιοδήποτε κομμάτι μιασίτη που βρίσκεται στη φύση είναι απίθανο να έχει την απαιτούμενη καθαρότητα για να λειτουργήσει ως αντισυμβατικός υπεραγωγός.

«Διαισθητικά, νομίζετε ότι αυτό είναι κάτι που δημιουργήθηκε σκόπιμα κατά τη διάρκεια εστιασμένης έρευνας και δεν θα μπορούσε να υπάρχει στη φύση». Αυτος λεει Φυσικός Ruslan Prozorov από το Iowa State University. «Αλλά αποδείχθηκε ότι ήταν έτσι».

Τρεις διαφορετικές δοκιμές χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό της μη συμβατικής υπεραγωγιμότητας του μαγιασίτη, όπως: Βάθος διείσδυσης στο Λονδίνο Μια δοκιμή που μετρά την αλληλεπίδραση μιας ουσίας με ένα ασθενές μαγνητικό πεδίο.

Μια άλλη δοκιμή περιελάμβανε τη δημιουργία ελαττωμάτων στο υλικό, τα οποία θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη θερμοκρασία στην οποία γίνεται υπεραγωγός. Οι μη συμβατικοί υπεραγωγοί είναι πιο ευαίσθητοι σε διαταραχές που προκαλούνται από αυτά τα ελαττώματα από τα συμβατικά υπεραγώγιμα υλικά.

Η ανακάλυψη έγινε ως μέρος των προσπαθειών για εύρεση νέων και καινοτόμων υλικών για την προώθηση πεδίων όπως η κβαντική επιστήμη. Αυτό οδήγησε την ομάδα στο miassite (Rh₁₇μικρό₁₅), το οποίο συνδυάζει ένα στοιχείο υψηλού σημείου τήξης (Ρόδιο(με πτητικό στοιχείο)Θείο).

«Σε αντίθεση με τη φύση των καθαρών στοιχείων, τα μείγματα αυτών των στοιχείων έχουν τελειοποιηθεί που επιτρέπουν την ανάπτυξη κρυστάλλων σε χαμηλή θερμοκρασία με ελάχιστη πίεση ατμών». Αυτος λεει Ο φυσικός Paul Canfield του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Αϊόβα.

“Είναι σαν να βρίσκουμε μια κρυμμένη ψαρότρυπα γεμάτη μεγάλα, παχιά ψάρια. Στο σύστημα Rh-S ανακαλύψαμε τρεις νέους υπεραγωγούς.”

Οι υπεραγωγοί χρησιμοποιούνται ήδη ευρέως σε τεχνολογίες όπως οι σαρωτές μαγνητικής τομογραφίας και οι επιταχυντές μεγάλων σωματιδίων, αλλά υπάρχουν πολλές δυνατότητες εδώ. Δεδομένης της μοναδικής φύσης του μιασίτη, μπορεί να είναι ένα μεγάλο μέρος αυτού του δυναμικού – ειδικά στην καθαρή και συνθετική του μορφή.

Οι μη συμβατικοί υπεραγωγοί μπορεί να είναι περίπλοκοι, αλλά είναι επίσης συναρπαστικοί, επειδή υπόσχονται να ανοίξουν νέες ανακαλύψεις στη φυσική και νέες χρήσεις για την τεχνολογία υπεραγωγών.

«Η αποκάλυψη των μηχανισμών πίσω από την αντισυμβατική υπεραγωγιμότητα είναι το κλειδί για οικονομικά ορθές εφαρμογές υπεραγωγών». Αυτος λεει Prozorov.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Υλικό επικοινωνίας.