Wetenschappers identificeren 's werelds eerste 'onconventionele' supergeleider die in de natuur wordt aangetroffen: ScienceAlert

Er zijn maar weinig materialen die de griezelige gave hebben om stroom te transporteren met vrijwel geen weerstand in wat bekend staat als supergeleiding. Het kleinste handjevol daarvan is in de natuur te vinden.

Wetenschappers hebben ontdekt dat een stof met een formule die in de natuur voorkomt, bij lage temperaturen supergeleidend kan zijn zonder gebruik te maken van typische kwantumbedrog, waardoor het de eerste in zijn soort is. Een onconventionele supergeleider Van zijn soort.

Supergeleiders zijn geweldig en ook erg nuttig, omdat ze elektriciteit geleiden zonder energie te verliezen. Dit komt meestal omdat hun elektronen een identiteit delen in wat bekend staat als Cooper-parenHierdoor kan het relatief gemakkelijk door een mengsel van atomen gaan.

Cooperparen in onconventionele supergeleiders zijn verbonden op manieren die niet werden beschreven in vroege modellen van supergeleiding, manieren die ook betekenen dat ze bij hogere temperaturen verschijnen.

Via een reeks gedetailleerde laboratoriumtests ontdekte een internationaal team van onderzoekers dat het mineraal miasiet – Het is al bekend dat het een supergeleider is – Het kan onconventionele supergeleidereigenschappen vertonen.

Deze miasiet komt voor in de natuur en is niet alleen iets dat wetenschappers in het laboratorium kunnen vervaardigen, maar is zelfs nog zeldzamer. Er moet echter worden opgemerkt dat het onwaarschijnlijk is dat enig stukje miyasiet dat in de natuur wordt aangetroffen, de vereiste zuiverheid heeft om als onconventionele supergeleider te fungeren.

“Intuïtief denk je dat dit iets is dat opzettelijk is geproduceerd tijdens gericht onderzoek, en dat het in de natuur niet zou kunnen bestaan.” Hij zegt Natuurkundige Ruslan Prozorov van de Iowa State University. “Maar het bleek toch zo te zijn.”

Er werden drie verschillende tests gebruikt om de onconventionele supergeleiding van mayasiet te bepalen, waaronder: Diepte van de penetratie in Londen Een test die de interactie van een stof met een zwak magnetisch veld meet.

Bij een andere test werden defecten in het materiaal gecreëerd, die van invloed zouden kunnen zijn op de temperatuur waarbij het een supergeleider wordt. Onconventionele supergeleiders zijn gevoeliger voor verstoringen veroorzaakt door deze defecten dan conventionele supergeleidende materialen.

De ontdekking werd gedaan als onderdeel van de inspanningen om nieuwe en innovatieve materialen te vinden om gebieden zoals de kwantumwetenschap vooruit te helpen. Dit leidde ertoe dat het team misassite (Rh₁₇S₁₅), dat een element met een hoog smeltpunt combineert (Rhodium(met een vluchtig element)Zwavel).

“In tegenstelling tot de aard van pure elementen, zijn mengsels van deze elementen geperfectioneerd die kristalgroei bij lage temperaturen en minimale dampdruk mogelijk maken.” Hij zegt Natuurkundige Paul Canfield van de Iowa State University.

“Het is alsof je een verborgen visgat vol grote, dikke vissen vindt. In het Rh-S-systeem hebben we drie nieuwe supergeleiders ontdekt.”

Supergeleiders worden al veel gebruikt in technologieën als MRI-scanners en grote deeltjesversnellers, maar hier schuilt veel potentieel. Gezien de unieke aard van measiet, kan het een groot deel van dat potentieel uitmaken – vooral in zijn pure en gesynthetiseerde vorm.

Onconventionele supergeleiders kunnen complex zijn, maar ze zijn ook spannend, omdat ze beloven nieuwe ontdekkingen in de natuurkunde en nieuwe toepassingen voor supergeleidertechnologie te openen.

“Het blootleggen van de mechanismen achter onconventionele supergeleiding is de sleutel tot economisch verantwoorde toepassingen van supergeleiders.” Hij zegt Prozorov.

Het onderzoek is gepubliceerd in Communicatie materialen.