Forskargruppen vid University of Bayreuth:Dr Thomas Meier, Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky, Prof. Dr. Natalia Dubrovinskaia, Timofey Fedotenko M.Sc., Saiana Khandarkhaeva M.Sc., PD Dr Gerd Steinle-Neumann, Florian Trybel M.Sc., Dr. Sylvain Petitgirard (från vänster till höger). Kredit:Christian Wissler
Under de senaste fem åren, få forskare har framgångsrikt använt mycket höga tryck för att producera metallhydrider, rik på väte, som blir supraledande runt -20 grader Celsius. Denna så kallade övergångstemperatur för metallhydrider är därför avsevärt högre än för andra material, som blir supraledande först vid -200 grader Celsius.
Varför metallhydrider beter sig annorlunda var länge okänt. Nu, dock, ett forskarlag från det bayerska Geoinstitutet (BGI) och Laboratory of Crystallography vid University of Bayreuth har experimentellt och teoretiskt visat att väteatomer i metallhydrider börjar interagera med varandra vid högt tryck. Denna kunskap skulle kunna leda till en djupare förståelse av det supraledande tillståndet och dess ursprung.
"Vi har nu en värdefull utgångspunkt för design av metallhydrider som eventuellt blir supraledande vid ännu högre temperaturer. Med ny teknologi för högtrycksforskning i Bayerska Geoinstitutet, vi kan syntetisera dessa material och kontrollera våra förutsägelser direkt på plats empiriskt. Mätningarna under högt tryck kommer att ha, i tur och ordning, inverkan på våra teoretiska antaganden. Därigenom tillåter de allt mer exakta förutsägelser av de atomära processer som försätter metallhydrider i ett supraledande tillstånd, " säger Dr Thomas Meier, ledaren för Bayreuth-forskargruppen.
Baserat på samspelet mellan teoretiska förutsägelser och empiriska mätningar, forskarna vill syntetisera nya material och därigenom uppnå övergångstemperaturer närmare normala omgivningstemperaturer. En dag, dessa material kan ha en avgörande inverkan på transport av elektrisk energi. Även då, ytterligare ett hinder kvarstår:Metallhydrider uppvisar supraledning endast så länge som den höga kompressionsgraden under vilken de uppstod kvarstår. Så fort trycket minskar, materialen sönderfaller. Dock, om sådana supraledare visar sig vara stabila under normala förhållanden, de kan ha viktiga tekniska tillämpningar.