Nový teplotní rekord v supravodivosti

Nedávno byl oznámen objev supravodivého materiálu na bázi selenidu železa, který vykazuje supravodivost i při rekordně vysoké teplotě více než 40 K (-243 °C). Drobnou komplikací je nutnost působit na materiál tlakem okolo 12 GPa.

Naprostá většina supravodičů je supravodivých pouze v blízkosti absolutní nuly (-273 °C), což vyžaduje chlazení drahým a relativně špatně dostupným kapalným heliem. Cílem výzkumu v této oblasti je vytvoření supravodičem s kritickou teplotou nad 70 K, kde už stačí využít k chlazení levný a velmi dobře dostupný kapalný dusík. Díky experimentům vědců z čínské akademie věd v Pekingu byl objeven další zajímavý jev, který osvětluje současné teorie supravodivosti.

Experiment byl proveden s krystaly selenidů železa (Tl0,6Rb0,4Fe1,67Se2, K0,8Fe1,7Se2 a K0,8Fe1,78Se2), který byl v diamantové kovadlině vystaven tlaku 11,5 GPa, tím došlo k deformaci krystalové mřížky a vzájemnému přiblížení atomů. Za normálního tlaku je FeSe supravodivý do přibližně 30 K. Očekávalo se, že zvýšením tlaku dojde k zrušení supravodivých vlastností materiálu, což se také potvrdilo. Postupným zvyšováním tlaku docházelo ke snížení kritické teploty, až došlo k jejímu vymizení při hodnotě tlaku 9,8 GPa. Další zvyšování tlaku vedlo k překvapivému objevu. Materiál se dostal do jiného supravodivého stavu SC-II, a při tlaku 12,2 GPa byla pozorována vysoká hodnota kritické teploty 40,2 K! Při tlaku 12,8 GPa byla kritická teplota už 48 K.

Možnou příčinou tohoto přechodu do supravodivého stavu je změna rozložení vakancí (prázdných pozic v krystalové mřížce) materiálu. Tuto teorii snad pomůže ověřit neutornový rozptyl materiálu za normálního a zvýšeného tlaku.

Objev tohoto zajímavého přechodu povede ke studiu materiálů odvozených od selenidů železa a může zapříčinit výrazné zvýšení kritické teploty supravodičů. Každopádně, ale tento objev trochu zamotal stávající teorie supravodivosti a objevila se spousta nových otázek, na které bude třeba najít správné odpovědi.

Odkazy

  1. http://arxiv.org/abs/1201.5694
  2. http://www.nature.com/news/superconductor-breaks-high-temperature-record-1.10081
  3. http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=superconductor-breaks-high-temperature-record

 

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.