Малку материјали имаат неверојатна способност да носат струја без практично никаков отпор во она што е познато како суперспроводливост. Многу е мала шансата некој од нив може да се најде во природата.
Научниците открија дека еден материјал со формула пронајдена во природата е способен за суперспроводливост на ниски температури без користење на типичните квантни измами, што го прави првиот неконвенционален суперпроводник од ваков вид.
Суперпроводниците се фасцинантни и исто така многу корисни, бидејќи тие спроведуваат електрична енергија без загуба на енергија. Ова е обично благодарение на нивните електрони кои го делат идентитетот во она што се познати како парови Купер, овозможувајќи им да се лизгаат низ збирот на атоми релативно лесно.
Куперските парови во неконвенционалните суперпроводници се поврзуваат на начини кои не биле опишани во раните модели за суперспроводливост, начини кои исто така значат дека се појавуваат на повисоки температури.
Преку серија детални лабораториски тестови, меѓународен тим на истражувачи откри дека минералот миасит – веќе познат како суперпроводник – може да ги покаже својствата на неконвенционалниот суперпроводник.
Тоа што миасит се јавува во природата, како и тоа што е нешто што научниците можат да го синтетизираат во лабораторија, го прави уште поретко. Сепак, вреди да се истакне дека е малку веројатно некои парчиња миасит пронајдени во природата некогаш да ја имаат потребната чистота за да функционираат како неконвенционален суперпроводник.
„Интуитивно, мислите дека ова е нешто што се создава намерно за време на фокусирано пребарување, а не може да постои во природата. Но, испадна дека го прави тоа“, вели физичарот Руслан Прозоров од Државниот универзитет во Ајова.
Беа користени три различни тестови за да се утврди неконвенционалната суперспроводливост на миасит, вклучувајќи го и Лондонскиот тест за длабочина на пенетрација, кој ја мери реакцијата на материјалот на слабо магнетно поле.
Друг тест вклучува создавање дефекти во материјалот, што може да влијае на температурата на која тој станува суперпроводник. Неконвенционалните суперпроводници се многу почувствителни на нарушувањето предизвикано од овие дефекти отколку конвенционалните суперспроводливи материјали.
Откритието е направено како дел од напорите да се најдат нови материјали за унапредување на полињата како што е квантната наука. Тоа го доведе тимот до миасит (Rh17S15), кој комбинира елемент со висока точка на топење (родиум) со испарлив елемент (сулфур).
„Спротивно на природата на чистите елементи, ние ја совладавме употребата на мешавини на овие елементи кои овозможуваат ниски температурен раст на кристалите со минимален парен притисок. Тоа е како да пронајдете скриена рибарска дупка која е полна со големи масни риби. Во системот Rh-S откривме три нови суперпроводници“, вели физичарот Пол Канфилд од Државниот универзитет во Ајова.
Суперпроводниците веќе интензивно се користат во технологии како што се скенери за магнетна резонанца и акцелератори на големи честички, но тука има многу повеќе потенцијал. Со оглед на уникатната природа на мијазитот, тој може да биде голем дел од тој потенцијал – особено во неговата чиста, синтетизирана форма.
Неконвенционалните суперпроводници можеби се сложени, но се и возбудливи, бидејќи ветуваат дека ќе отклучат нови откритија во физиката и нови употреби на технологијата на суперпроводници.
„Откривањето на механизмите зад неконвенционалната суперспроводливост е клучно за економски здрави апликации на суперпроводниците“, вели Прозоров.
Истражувањето е објавено во Communications Materials.
Извор: Sciencealert
Подготви: Ј. Ѓ.
