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수십 년 후, 실온 초전도성이 달성되었습니다

수십 년 전의 퀘스트를 수행 한 이번 주 연구원들은 전기 저항이 사라지기 위해 냉각 할 필요가없는 최초의 초전도체를 생성한다고보고했습니다. 캐치가 있습니다 :새로운 실온 온도 초전도체는 지구 중심의 약 3/4에 해당하는 압력으로 만 작동합니다. 그러나 연구자들이 주변 압력으로 재료를 안정화시킬 수 있다면, MRI 기계 및 MAGLEV 열차의 경우 저 손실 전력선 및 냉장이 필요없는 초전도 자석과 같은 초전도의 꿈의 적용이 도달 할 수 있습니다.

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캠브리지 대학교의 물리학 자 크리스 피카드 (Chris Pickard)는“이것은 랜드 마크입니다. 그러나 샌디에고 캘리포니아 대학교의 물리학자인 브라이언 메이플 (Brian Maple)은 실험의 극단적 인 조건은 "꽤 장관"이라고 말했다.

로체스터 대학교의 물리학 자 랑가 디아스 (Ranga Dias)가 이끄는 팀에 의해 발표는 온도계가 긴 행진을 일으킨다. 초전도성은 1911 년 네덜란드 물리학자인 Heike Kamerlingh Onnes에 의해 Absolute Zero 이상 4.2 ° 또는 4.2 K로 차가워진 수은 와이어에서 처음 발견되었습니다. 저항없이 깨어 난 전자.

1986 년 한 쌍의 물리학자는 다른 재료, 구리 산화물 세라믹에서 초전도율이 더 높은 "임계 온도"또는 t c 에 설정되어 있음을 발견했습니다. , 30K의 다른 그룹은 관련 세라믹 레시피를 빠르게 요리했습니다. 1994 년까지 그들은 t c 를 밀었습니다 압력 하에서 수은 기반 산화 구리에서 최대 164K. 전자는 컵 속도의 초전도체에서도 짝을 이루지 만 초전도가 어떻게 어두워 졌는지.

1968 년 코넬 대학의 이론가 인 닐 애쉬 크로프트 (Neil Ashcroft)는 다른 유형의 재료가 실온 이상의 BCS 초전도성 :강한 압력 하에서 수소를 표시해야한다고 제안했다. 수많은 그룹이 다이아몬드 모루 세포를 사용하여 이러한 금속성 수소를 만드는 것으로 주장했다. 그러나 지구 중심에있는 압력 (지구 중심에있는 압력)이 너무 높아서 일반적으로 다이아몬드를 깨뜨리기 때문에 결과는 논란의 여지가 있습니다. 2004 년 Ashcroft는 다른 요소에 대한 결합 수소를 다른 요소에 추가 할 것을 제안했습니다. 더 낮은 압력에서 고온 초전도성을 가능하게 할 수있는 일종의 "화학적 전임"이 추가 될 수 있습니다.

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전략이 효과가있었습니다. 2015 년 Max Planck 화학 연구소의 Mikhail Eremets가 이끄는 연구원들은 Nature 에보고되었습니다. 그들은 H 3 에서 203K에서 초전도율을 발견했다 S는 155 개의 Gigapascals (GPA)로 압축되어 지구의 대기압 1 백만 배 이상. 향후 3 년 동안, Eremets와 다른 사람들은 t c 를 강화했습니다. 란타늄을 함유하는 수소가 풍부한 화합물에서 250k 높이. 그러나 압력을 방출하고 모든 화합물이 붕괴됩니다.

Dias와 그의 동료들은 그들이 t c 를 밀 수 있다고 생각했다. 이웃 원자와 강한 결합을 형성하는 탄소 :탄소를 추가하여 훨씬 높아집니다. 라스 베이거스 네바다 대학교의 물리학자인 Ashkan Salamat 팀원은“우리는 맹인을 날고 있었다”고 말했다.

그들은 다이아몬드 모루 세포에 작은 고체 탄소 입자와 황을 함께 밀어 넣은 다음 수소, 황화수소 및 메탄의 세 가지 가스로 배관했습니다. 그런 다음 다이아몬드를 통해 녹색 레이저를 빛나고 혼합물을 투명한 결정으로 바꾸는 화학 반응을 유발했습니다.

그런 다음 압력을 148 gpa로 크랭크하고 전기 리드를 통해 샘플의 전도도를 점검했을 때, 결정은 147 K에서 초전도가되었음을 발견했습니다. 압력을 267 gpa로 증가시킴으로써 팀은 t c 에 도달했습니다. 287K, 쌀쌀한 방 또는 이상적인 와인 저장고의 온도. 자기장 측정에 따르면 샘플이 초전도가되었으며 DIAS와 그의 동료들은 이번 주에 자연 에보고했습니다. .

Eremets는“결과는 믿을 수 있습니다. 그러나 로체스터 팀은 아직 초전도 인 화합물의 정확한 구조를 아직 결정할 수 없다고 지적했다. 연구원들은 곧 그 질문에 대해 노력할 것이며, 더 높은 온도 초전도기를 희망하여 다른 요소를 3 성분 수소 기반 혼합물로 대체하기 시작할 것입니다. 버팔로 대학의 이론가 인 에바 Zurek은“이것이 모든 사람이 할 일이다.

Eremets는 궁극적 인 목표는 압력이 방출 될 때 안정적 인 실온 초전도체를 찾는 것입니다. 연구원들이 그것을 뽑으면 결과는 일상 생활을 변화시킬 수 있습니다. 디아스의 말 :"이것이 실제로 가능하다고 생각합니다." 그러나 이론은 아직 수소 기반 재료를 주변 압력으로 작동시키는 방법을 제안하지 않습니다. Zurek은 "우리는 반드시 명확한 길을 가질 필요는 없습니다."


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