新しい超伝導体の発見について知っておくべきこと

1 世紀以上にわたり、科学者は取得を目指してきました。 材料の聖杯: 室温超伝導体、抵抗なしで電荷を運ぶことができる材料であり、私たちが知っているエネルギーの風景に革命をもたらすでしょう.

今週、ロチェスター大学のチームは、科学界の一部のメンバーからの懐疑論にもかかわらず、そのような資料を発見したと主張しています. 新しい検索 公開された 本来は。 旗について知っておくべきことは次のとおりです。

室温での超伝導体とは何ですか?

室温超伝導体の開発は、物理学における高い目標です。 暗黒物質が何であるかを調べる と 宇宙の膨張の加速の原因は何ですか. 超伝導体は電気を抵抗なく伝えます。つまり、A 点から B 点に電気が流れるときにエネルギー損失がありません。 しかし、今日の超伝導体は動作に非常に低い温度と高圧を必要とするため、民間の研究所以外では実用的ではありません。

室温で動作できれば、超伝導材料は実験の世界に移行せず、世界のエネルギー インフラストラクチャに統合される可能性があります。

しかし、1911 年に超伝導が発見されて以来、科学は室温超伝導を解読することができませんでした。 物理学者は、さまざまな種類の超伝導体を突き刺したり突き刺したりしてきました –冷蔵ランタン水素化物 と 硫黄臭のある硫化水素、たとえば – 役に立たない。 これらの材料は超伝導ですが、実際の電子機器では実用的ではない異常な温度と圧力でしかありません。

完璧な室温超伝導体を探すために、材料科学者、エンジニア、物理学者はさまざまな水素化物をめくって、抵抗ゼロの魔法を働かせるのにそれほど困難な条件を必要としないものを探しています。

何がした ロチェスター大学 チームは達成しますか？

超伝導チョッピング ブロックの最新の化合物は水素化ルテチウムです。ロチェスター大学の科学者は、10 キロバール (145,000 psi) の圧力で華氏 69 度で超伝導体に変化することを発見しました。 参考までに、海面での圧力は約 15 psi ですが、マリアナ海溝の底では約 16,000 psi です。 NOAAによると.

明らかに、145,000 psi はまだファイルです 多くの 圧力の。 しかし、ロチェスター大学によると、チームの研究室で超伝導を誘発するために以前に必要だったよりも2桁小さい. 発売.

ロチェスター大学の機械工学者で、彼の研究室でこの発見を行ったランガ ディアス氏によると、「私たちは今、現代の超伝導の時代にいると考えています」。

しかし、ディアスの分野の他のメンバーは懐疑的です. 論文 2020 公開された 炭素硫黄水素化物で室温超伝導を達成すると主張しているディアスを含むチームによるネイチャーで、その日付とデータに関するいくつかの更新を受け取りました。 次に、 2021 年 8 月に Nature に記事「Emerging Issues」が掲載されましたディアスの論文とは関係のない 2 人の物理学者がこの主張に異議を唱え、超伝導に関連する現象は実際には自慢の物質の状態とは関係がないと仮定した。

2022 年 9 月、ディアスのチームの元の論文は撤回されました。 しかし、新しい論文はそのハードルを越えました (少なくとも出版するには十分ですが、現在撤回されている論文も出版するのに十分です)。

ニューヨークタイムズによると以前の失敗で、ディアスは別の学者の論文から単語ごとの言語を彼自身の論文に埋め込んでいます。これは、ディアスが忘れられた引用で語っている出来事です.

最新の実験では、チームは 99% の水素と 1% の窒素のガス混合物を収集し、そのガスを非常に希土類金属であるルテチウムを含むチャンバーに入れました。 彼らはガスと金属を華氏392度で数日間反応させました。 得られた化合物は青く光った。

彼らはこの化合物をダイヤモンドセルに押し込みました（最も硬い金属、何かから無駄を絞ったり、絞ったり、絞ったりしたい実験では通常の機能になります）。 ダイヤモンドの間に押し込むと、ディアスの研究室で作られた化合物は青から明るい赤みがかったピンクに変わりました. 超電導になりました。

新しい実験の結果が他のチームによって再現されることができれば、材料科学における unobtainium の探求においてエキサイティングな瞬間になる可能性があります: 電気の真のゲームチェンジャーです。

しかし、今のところ、聖杯の探索は続いています。 材料科学コミュニティは、その説明を見つけるのにどれくらい近づいていますか? しかし、そのような超伝導体の充電は、抵抗がなければ起こりません。

詳細: 物理学で最もとらえどころのない材料の検索