Важна стъпка към постигането на една от най-търсените цели във физиката - свръхпроводимост на стайната температура - направиха изследователи от Университета "Джордж Вашингтон", съобщава phys.org.
Свръхпроводимостта се характеризира с липса на електрическо съпротивление и се наблюдава в много материали, когато се изстудят под критична температура. Досега се смяташе, че свръхпроводящите материали трябва да се охладят до много ниски температури (минус 180 градуса по Целзий), което ограничава тяхното приложение. Тъй като електрическото съпротивление прави системата неефективна, елиминирането на част от това съпротивление с помощта на свръхпроводници, действащи на стайна температура, би позволило по-ефективно производство и пренос на електроенергия по света и по-мощни компютърни системи.
Свръхпроводимостта на стайната температура е пословичният „Свещен Граал“, който чака да бъде намерен, а постижението на екипа, описано в списание Physical Review Letters - макар и при 2 милиона атмосфери - е важна стъпка към целта.
Ключът към това откритие е създаването на метално, богато на водород, съединение, подложено на много високо налягане - около 2 милиона атмосфери.
Изследователите използвали диамантени клетки - наковални, устройства, използвани за създаване на високи налягания, за притискване на съвсем малки проби лантан и водород. След това загряват пробите и наблюдават значителни промени в структурата - получават нова структура, LaH10, , който съдържа 10 водородни атома за всеки лантанов атом. Изследователите предварително предсказват, че LaH10 ще бъде свръхпроводящ при относително висока температура.
Докато образецът е под високо налягане, екипът наблюдава възпроизводима промяна в електрическите свойства. Те измерват значителни понижения на съпротивлението, когато пробата при налягане 180-200 гигапаскала (GPa) налягане се охлажда под 260 K или само минус 13° C , което е доказателство за свръхпроводимост при почти стайна температура.
В следващите експерименти изследователите предполагат, че може да наблюдават преход към свръхпроводимост, протичащ при още по-високи температури, до 280 К или плюс 3 градуса по Целзий и 200 GPa.
По време на експериментите учените наблюдават свръхпроводящата фаза на LaH10 с помощта на рентгенова дифракция в Националната лаборатория в Аргон, Илинойс.
"Това е началото на нова ера на свръхпроводимостта", заяви Ръсел Хемли (Russell Hemley), изследовател от Школата по инженерство и приложни науки на Университета "Джордж Вашингтон". "Разгледахме само една химическа система - редкоземният лантан плюс водород. В тази система има допълнителни структури, но по-важно е, че има за изследване много други богати на водород материали, подобни на тях, с различен химичен състав. Убедени сме, че много други хидриди - или суперхидриди - ще бъдат открити с още по-високи температури на преход под налягане”.
