Bilim insanları, doğada bulunan dünyanın ilk 'alışılmadık' süper iletkenini tespit ediyor: ScienceAlert

Süperiletkenlik olarak bilinen şeyde neredeyse hiç direnç olmadan akım taşıma konusunda esrarengiz bir beceriye sahip çok az malzeme vardır. Bunlardan en küçük bir kısmı doğada bulunabilir.

Bilim insanları, doğada bulunan formüle sahip bir maddenin, tipik kuantum hilelerine gerek kalmadan, düşük sıcaklıklarda süper iletkenlik gösterebildiğini keşfetti; bu da onu türünün ilk örneği yapıyor. Alışılmadık bir süperiletken Onun türünden.

Süperiletkenler harika ve çok kullanışlıdırlar çünkü elektriği enerji kaybı olmadan iletirler. Bunun nedeni genellikle elektronlarının şu şekilde bilinen bir kimliği paylaşmalarıdır: Cooper çiftleriBu, onun bir atom karışımından nispeten kolaylıkla geçmesine izin verir.

Alışılmadık süperiletkenlerdeki Cooper çiftleri, süperiletkenliğin ilk modellerinde tanımlanmayan yollarla bağlanır; bu, aynı zamanda bunların daha yüksek sıcaklıklarda ortaya çıktığı anlamına da gelir.

Uluslararası bir araştırma ekibi, bir dizi ayrıntılı laboratuvar testi sonucunda miazit mineralinin – Süperiletken olduğu zaten biliniyor – Alışılmadık süperiletken özellikler sergileyebilir.

Bu miazit doğada bulunur ve bilim adamlarının laboratuvarda üretebileceği bir şey olmasının yanı sıra daha da nadirdir. Bununla birlikte, doğada bulunan herhangi bir miyasit parçasının, alışılmadık bir süperiletken olarak hareket etmek için gerekli saflığa sahip olma ihtimalinin düşük olduğu unutulmamalıdır.

“Sezgisel olarak bunun odaklanmış araştırma sırasında kasıtlı olarak üretilen bir şey olduğunu ve doğada var olamayacağını düşünüyorsunuz.” o diyor Iowa Eyalet Üniversitesi'nden fizikçi Ruslan Prozorov. “Ama öyle olduğu ortaya çıktı.”

Mayazitin alışılmadık süperiletkenliğini belirlemek için üç farklı test kullanıldı: Londra nüfuzunun derinliği Bir maddenin zayıf bir manyetik alanla etkileşimini ölçen bir test.

Başka bir test, malzemede süperiletken haline geldiği sıcaklığı etkileyebilecek kusurlar yaratmayı içeriyordu. Geleneksel olmayan süperiletkenler, bu kusurların neden olduğu düzensizliğe karşı geleneksel süperiletken malzemelere göre daha duyarlıdır.

Keşif, kuantum bilimi gibi alanları ilerletecek yeni ve yenilikçi materyaller bulma çabalarının bir parçası olarak yapıldı. Bu, ekibin miassisite (Rh₁₇S₁₅), yüksek erime noktalı bir elemanı birleştiren (Rodyum(uçucu bir elementle)Kükürt).

“Saf elementlerin doğasından farklı olarak, bu elementlerin karışımları, minimum buhar basıncıyla düşük sıcaklıkta kristal büyümesine izin verecek şekilde mükemmelleştirilmiştir.” o diyor Iowa Eyalet Üniversitesi'nden fizikçi Paul Canfield.

“Bu, büyük, yağlı balıklarla dolu gizli bir balık tutma deliği bulmak gibi. Rh-S sisteminde üç yeni süper iletken keşfettik.”

Süperiletkenler, MRI tarayıcıları ve büyük parçacık hızlandırıcıları gibi teknolojilerde zaten yaygın olarak kullanılıyor, ancak burada çok fazla potansiyel var. Miazitin benzersiz doğası göz önüne alındığında, özellikle saf ve sentezlenmiş haliyle bu potansiyelin büyük bir parçası olabilir.

Alışılmadık süperiletkenler karmaşık olabilir ama aynı zamanda heyecan vericidirler çünkü fizikte yeni keşiflere ve süperiletken teknolojisinin yeni kullanımlarına kapı açmayı vaat ederler.

“Geleneksel olmayan süperiletkenliğin ardındaki mekanizmaları ortaya çıkarmak, süperiletkenlerin ekonomik açıdan sağlam uygulamalarının anahtarıdır.” o diyor Prozorov.

Araştırma şu tarihte yayınlandı: İletişim materyalleri.