Wissenschaftler finden eine Regel zur Vorhersage neuer supraleitender Metallhydride

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Die Suche nach den begehrten Hochtemperatursupraleitern wird durch ein neues “Gesetz in einem Gesetz” erleichtert, das von den Forschern von Skoltech und MIPT und ihren Kollegen entdeckt wurde, die einen Zusammenhang zwischen der Position eines Elements im Periodensystem und seinem Potenzial zur Bildung eines hochtemperatursupraleitenden Hydrids herausgefunden haben.

Die neue Arbeit wird in der Zeitschrift Current Opinion in Solid State & Materials Science veröffentlicht.

Die Forschung wurde von der Russischen Wissenschaftsstiftung unterstützt.Supraleitende Materialien, die keinen Widerstand haben und somit keine Energie an Wärme abgeben, wären für unsere Elektronik und Stromnetze äußerst nützlich.

Supraleitende Magnete werden bereits in der MRT-Maschine Ihres örtlichen Krankenhauses und in Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider am CERN eingesetzt.Im Moment gibt es zwei Möglichkeiten, zur Supraleitung zu gelangen, beide im Extremfall: sehr niedrige Temperaturen oder sehr hohe Drücke.

Einige der “wärmsten” Supraleiter der ersten Art, die Cuprate, müssen noch auf einige 100 K (-173 °C) heruntergekühlt werden, was weit von normalen Bedingungen entfernt ist.

Es gibt Vorhersagen, dass metallischer Wasserstoff schon bei fast Raumtemperatur supraleitende Eigenschaften zeigen kann; der Haken liegt in dem erforderlichen Druck, der mehr als 4 Millionen Atmosphären beträgt, fast an der Grenze unserer technischen Möglichkeiten.Deshalb beschäftigen sich Wissenschaftler mit Hydriden, Verbindungen aus Wasserstoff und einem anderen Element, und es hat sich gezeigt, dass sie bei relativ hohen Temperaturen und niedrigeren Drücken als Supraleiter funktionieren.

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Der aktuelle Rekord von bis zu minus 23 Grad C wurde im vergangenen Jahr für LaH10, Lanthandecahydrid, bei einem Druck von 170 Gigapascal oder 1,7 Millionen Atmosphären aufgestellt.

Auch wenn die Drücke noch zu hoch sind, um einen praktischen Einsatz zu ermöglichen, hat die Forschung an supraleitenden Hydriden bereits wichtige Auswirkungen auf andere Klassen von Supraleitern, die bei normalem Druck und normaler Temperatur funktionieren könnten.Skoltech-Doktorand Dmitrii Semenok und Skoltech und MIPT….

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