211service.com
Supravodivost při pokojové teplotě udávaná pro měďnany
Pokud jde o supravodivost, fyzici obvykle požadují tři samostatné řetězce důkazů k potvrzení tvrzení. Za prvé, materiál musí mít nulový odpor. Za druhé, materiál musí vykazovat Meisnerův jev tím, že odráží vnější magnetické pole. A konečně, tyto efekty se musí zapnout při určité kritické teplotě.
U většiny supravodivých materiálů dochází k přechodu k nulovému odporu a Meisnerovu jevu při stejné kritické teplotě. Ale v posledních letech našli někteří fyzici některé kupráty, u kterých k přechodu k nulovému odporu dochází při nižší teplotě, než je Meisnerův jev.
Takže při nízkých teplotách se kuprát chová jako normální supravodič. Jak teplota stoupá, prochází prvním přechodem a ztrácí svůj nulový odpor při zachování Meisnerova jevu. Poté, jak teplota dále stoupá, prochází druhým přechodem, ve kterém Meisnerův jev mizí a materiál se stává obyčejným vodičem. V nedotovaném oxidu yttrium barya a mědi (YBCO) dochází k prvnímu přechodu při 85 K, zatímco k druhému při více než 200 K.
Ale protože oba efekty jsou projevy supravodivosti, jak je to možné?
Dnes Vladimir Kresin z Lawrence Berkeley National Laboratory a Stuart Wolf z University of Virginia předložili teorii. Domnívají se, že tyto kupráty se skládají ze dvou složek s různými teplotami přechodu: složka s vyšší teplotou přechodu tvoří ostrůvky v matrici s nižší teplotou přechodu.
To vysvětluje, proč má materiál dvě přechodové teploty, říkají. Pod 85K jsou obě složky supravodiče. Ale jak teplota stoupne nad 85 K, matrice se stane konvenčním vodičem s konečným odporem. Ostrovní složka si však zachovává svou supravodivost.
To je důvod, proč měření na sypkém materiálu ukazují konečný odpor, ale také Meisnerův jev.
Na ostrovní komponentě je zajímavé, že to musí být supravodič při teplotách nad 200 K, možná až 250 K. To je pokojová teplota.
To vyvolává zřejmou otázku: jaký je rozdíl mezi ostrovní složkou a složkou matice? Kresin a Wolf nevědí, ale navrhují. Supravodiče jsou mimořádně citlivé na směs atomů, ze kterých se skládají. Jejich myšlenkou je, že vysokoteplotní ostrovy vznikají tam, kde atomové izotopy jemně mění vlastnosti materiálu.
Jak přesně to izotop může udělat, není jasné. Ale Kresin a Wolf říkají, že jeden experiment ukázal, že substituce O-18 za O-16 v jiném kuprátu dramaticky zvyšuje teplotu druhého přechodu.
To je potenciálně vzrušující. Ve skutečnosti tito lidé říkají, že objevili supravodič pokojové teploty, i když takový, který funguje uvnitř supravodičů s nižší teplotou. Zda lze tyto materiály izolovat tak, aby se účinek projevil v samostatném sypkém materiálu, bude důležitou otázkou ke zkoumání.
Tito kluci však budou muset udělat trochu více práce, aby přesvědčili všechny ostatní. Oblast supravodivosti je plná zpráv o vysokoteplotních supravodičech, které se později ukázaly jako obtížné nebo nemožné reprodukovat. Výzkumníci mají pro tato zjištění dokonce název: USO – neidentifikované supravodivé objekty.
Před několika lety jsme se podívali na Kresinovo tvrzení, že našel hliníkové nanoklastry, které jsou supravodivé při 200 K . Od té doby jsme nic neviděli.
Kresin a Wolf říkají, že plánují provést další vyšetřování. Pokud uslyšíme více od nich nebo jiných, kteří opakovali jejich práci, budeme vědět, že na těchto tvrzeních něco je. Pokud ne, budeme to muset označit jako další USO.
Ref: arxiv.org/abs/1109.0341 : Nehomogenní supravodivý stav a vlastní Tc : Supravodivost při teplotě blízké pokojové teplotě v kuprátech