Målet med ny forskning ledd av Ranga Dias, biträdande professor i maskinteknik och i fysik och astronomi, är att utveckla supraledande material i rumstemperatur. För närvarande, extrem kyla krävs för att uppnå supraledning, som visas på det här fotot från Dias labb, där en magnet flyter ovanför en supraledare kyld med flytande kväve. Kredit:University of Rochester foto/J. Adam Fenster
Ett team av forskare från University of Rochester, State University of New York i Buffalo och University of Nevada Las Vegas har minskat mängden tryck som krävs för att tvinga ett material att bli supraledande vid rumstemperatur, förbättra sina egna tidigare resultat. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver sin teknik och planer för framtiden.
Forskare har letat efter att skapa material som är supraledande vid rumstemperatur i många år. Ett sådant material skulle möjliggöra att bygga kallare elektronik och skulle dramatiskt öka effektiviteten i elnätet. Det var inte förrän i slutet av förra året som det första sådant materialet skapades - en väterik förening som, när den pressas till 267 GPa, blev supraledande. Och även om bedriften var ett steg i rätt riktning, behovet av högt tryck gjorde materialet opraktiskt för dagligt bruk. I denna nya ansträngning, samma team har hittat ett sätt att dramatiskt minska det erforderliga trycket genom att ändra sin tidigare teknik – de kombinerade väte med yttrium istället för kol och svavel.
Tidigare forskning hade visat att material med hög vätehalt lämpar sig väl för supraledande material som skapas under högre temperaturer och det var därför de hade valt det för sina experiment.
Arbetet innebar att man använde två diamantstäd för att skapa trycket. De placerades något isär med hydrongas och ett prov av yttrium i fast tillstånd mellan dem. Materialen separerades av ett ark av palladium, som teamet lade till för att förhindra oxidation av yttrium - det fungerade också som en katalysator, hjälper till att flytta väteatomerna till yttrium. Testning av det resulterande materialet visade att det var supraledande vid 182 GPa - mycket lägre än de fann förra året, men fortfarande alldeles för hög för praktisk användning. De antyder att de går i rätt riktning, dock, och planerar att fortsätta att revidera sin teknik för att lära sig mer om dess potential – och, självklart, för att ta reda på om det kan användas för att skapa ett rumsledande superledande material.
Denna illustration från Dias -labbet visar vätemolekyler, överst, diffunderar in i ett tunt lager palladium (lila), där de är separerade i individuella atomer, som sedan fördelas i ett underliggande lager av yttrium. Kredit:Ranga Dias lab/University of Rochester
© 2021 Science X Network
