(Phys.org) - Ett team av forskare vid Tata Institute of Fundamental Research i Indien har funnit att kylning av ett prov av vismut till 0,00053 Kelvin fick materialet att bli en superledare, riskerar en decennier gammal teori om hur supraledning fungerar. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , laget beskriver deras kylnings- och testmetod och varför de tror att det de hittat kommer att kräva att fysiker tänker om teoretiskt arbete som beskriver under vilka förhållanden en metall kan bli supraledande.

Efter att det upptäcktes att vissa metaller kan vara supraledande under vissa förhållanden (1911), forskare har jobbat hårt på att försöka förstå hur de fungerar så att de kan dra nytta av dem. Mycket framsteg har gjorts - supraledning används nu vanligtvis i vissa enheter som partikelacceleratorer - men det slutliga målet har ännu inte uppnåtts - att hitta en metall som är supraledande vid rumstemperatur. I denna nya insats, forskarna tittade på vismut-en spröd rödgrå metall som hade avfärdats som en möjlig superledare eftersom den har så liten bärartäthet (en mobil elektron delas av 100, 000 atomer).

För att testa metallen, laget borrade hål i en silverstav och drev sedan in vismutkristaller i dem. De täckte sedan stången med en magnetisk sköld som användes för att passera ett magnetfält över vismutproverna. Sensorer i skölden var tillräckligt känsliga för att fånga upp magnetfältförändringar ner till 10 ^-18 Tesla. Teamet kylde sedan konstruktionen de hade gjort, tittar på den punkt där magnetfältet runt vismutproverna ökade (en indikator på Meissner -effekten) - den punkten kom till 0,00053 Kelvin, avslöjar att metallen kan orsakas att vara en superledare när den är tillräckligt kall.

Lagets resultat har tvivlat på tillförlitligheten i Bardeen-Cooper-Schrieffer-teorin, eftersom metallen inte har tillräckligt med elektroner för att möjliggöra partnerskap - det sätt på vilket de flesta halvledare fungerar utan motstånd. Det representerar också nu den lägsta bärartäthets superledaren. Teamets arbete visar också att trots en stor insats för att studera supraledning, det är fortfarande inte särskilt väl förstått.

© 2016 Phys.org