Denna bild visar supraledning nära rumstemperatur i superhydrider vid megabar -tryck. Upphovsman:Russell Hemley/GWU
Teori föreslår att metalliskt väte bör vara en superledare vid rumstemperatur; dock, detta material har ännu inte producerats i laboratoriet. Metalsuperhydrider är packade med väteatomer i en konfiguration som liknar strukturen av metalliskt väte. Modeller förutsäger att de ska bete sig på samma sätt. Prover av superhydrider av lantan har gjorts och testats, och vid APS marsmöte 2019 i Boston, Russell Hemley kommer att beskriva sin grupps arbete med att studera materialet.
Det finns 5,5 miljoner miles med kraftledningar i det här landet - var och en tappar energi just nu. Denna pågående 2 till 4 procent luftförlust kan minskas eller elimineras om en lägre motståndssändare kunde hittas. Många nollmotståndsmaterial har demonstrerats i laboratoriet sedan supraledning upptäcktes 1911. Tyvärr har dessa superledare kräver låga temperaturer. Framsteg mot kommersiellt gångbara supraledare som arbetar vid eller nära omgivningstemperaturer är en fysikdröm, materialvetenskap och energiteknik.
Superhydrider förutspåddes av forskare vid George Washington University att uppvisa supraledning vid temperaturer som närmar sig rumstemperatur 2017. Nu har dessa forskare bekräftat sin förutsägelse i laboratoriet i denna nya materialklass. Deras resultat kan vara ett viktigt steg i strävan efter elektrisk överföring utan motståndsförluster.
Den här veckan vid American Physical Society March Meeting 2019 i Boston, Russell Hemley kommer att presentera den senaste forskningen om supraledning i denna materialklass. Han kommer också att delta i en presskonferens som beskriver arbetet. Information för att logga in för att titta och ställa frågor på distans finns i slutet av detta pressmeddelande.
Teori förutspår okyld superledning i metalliskt väte - en kondenserad fas där H -kärnor krossas samman i ett delokaliserat band av sina egna valenselektroner. Ett ledningsband ligger energiskt precis ovanför, så metalliskt väte leder. Som sådan fungerar den som en alkalimetall - men också som en superledare med mycket hög temperatur. Det tryck som krävs för att göra detta fortfarande hypotetiska material uppskattas vara omfattningen av nuvarande experimentella tekniker. Det har kommit obekräftade rapporter om dess observation. Dock, resultaten har inte reproducerats.
En relaterad väg i strävan efter superledare med normal temperatur fokuserar på väterika material som kan efterlikna metalliskt väte. Metalsuperhydrider (MHx x> 6) verkade lovande, enligt George Washington University -gruppens förutsägelser. Dessa material är packade med väteatomer i en konfiguration som liknar deras struktur i metalliskt väte. George Washington University -teamet syntetiserade ett av dessa material förra året - lantansuperhydrid - och i de senaste experimenten fann man att materialet faktiskt är en superledare.
De använde en diamantstädcell för att skapa LaH10 -prover under tryck som närmar sig 2 miljoner atmosfärer. Provets elektriska motstånd rasade; supraledning fortsatte nästan till rumstemperatur. Dessa mätningar överensstämde väl med deras teoretiska förutsägelse.
Framstegen mot supraledare med högre temperatur kommer att fortsätta i detta laboratorium. Framsteg när det gäller att förstå okyld superledning kommer att föreslå nya riktningar mot metoder utan tryck.
"Fynden bör öppna ett nytt kapitel i forskning om supraledning, Hemley sa. "Arbetet visar också vikten av" material genom design "vid skapandet av nya material."