比較的穏やかな圧力下で室温で超伝導を達成する材料ほど、技術に革命をもたらす科学的発見はほとんどありません。
物理学者のチーム ニューヨークのロチェスター大学の物理学者であるランガ・ディアスが率いる 彼は今、彼らがそれを壊したかもしれないと主張しています。 ルテチウムと呼ばれる希土類金属は、水素と窒素とともに、摂氏 21 度 (華氏 70 度) と約 10,000 気圧で抵抗なく電気を通すことができます。 チームレポート.
これでも異常に高圧的に聞こえるかもしれませんが、 研究者は指摘する より高い圧力は現在、チップ製造などの工学プロセスで使用されているため、専門の実験室の外で達成できるものです.
他の研究者がこれを確認した場合、電流を生成するときに熱でエネルギーを浪費しないデバイスを作成する上で大きなブレークスルーになるでしょう.
理想的には、いつの日かこれを使用して、より効率的なコンピューターを作成できるようになるでしょう。 高速で摩擦のない磁気列車。 優れたX線技術; さらに強力な核融合炉。
「これらの材料により、環境超伝導と応用技術の夜明けが訪れました。」 チームは言った プレスリリースで。
研究者は、材料が超伝導になると青色からピンク色に劇的に変化し、その後非超伝導金属になると赤色に変化するため、この材料を「赤色物質」と名付けました。
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興奮しすぎる前に、今のところ、これは独自の観察結果を共有する研究者の 1 つのチームにすぎないことを覚えておいてください。 権威ある雑誌にデータが掲載されました 自然大いに話題になること間違いなしです。 物理学の世界には、すでに多くの健全な懐疑論があります。
大きな懸念は、この同じ研究者グループが 2020 年に、室温での超伝導体における同様のブレークスルーに関する主張を発表したことです。この主張は後に発表されました。 前に浸す 自然 複製に問題があり、データに関する質問があるため。
超電導は非常に大きな問題です。なぜなら、通常、電力が電線を流れるとき (たとえば、発電所から自宅に向かうとき、またはスマートフォンの内部回路を通るとき)、摩擦に遭遇するからです。 この抵抗により、熱の形でエネルギーが失われます。
1911年にさかのぼる研究者たちは、極度の寒さと高圧下でこの耐性を失った材料があることを突き止めました.
これらの極限状態では、超伝導体内部の電子の量子挙動が強化され、超伝導体として知られるものを形成できるようになります。 クーパーペア、最適な効率で材料を移動できるようにします。
超伝導は物質をはじくため、検出が比較的容易です。 磁束場.
しかし、効果的で実用的な温度と圧力レベルで材料を超伝導にすることは大きな課題であり、物理学者が何十年も取り組んできた課題です。
ロチェスター大学のチームは、赤色物質を使用してこれに近づいたと主張しています。
材料を作成するために、研究者は 99% の水素と 1% の窒素の混合ガスを開発しました。 ルテチウムのある部屋に数日間放置 摂氏200度成分が反応して見事な青色の化合物を形成しました。
次に、チームは材料をダイヤモンドアンビル内に配置しました。これは、材料に強い圧力をかけるために使用されます。
圧力が高まると、材料は「目に見える変化‘、超伝導になるにつれて青からピンクに変わります-チームは材料の周りの磁場とその電気伝導率の両方を測定することによって確認しました.
圧力が材料に蓄積し続けると、それは真っ赤になり、超伝導相を経て非超伝導金属状態になった。
Reddmatter は、圧縮して圧力を加えると、摂氏約 21 度 (華氏 70 度) で超伝導を示しました。 145,000 ポンド/平方インチ.
これはまだ概算です 地球の大気の 10,000 倍の圧力、したがって、それを実際に使用するには、適切なタイプの構造と機器が必要です。 すぐに携帯電話にスーパーパワーを与えることはまずありません。
しかし、大気圧の数百万倍を必要とする室温超伝導体の他の候補よりもはるかに低い圧力です。
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現在の大きな問題の 1 つは、研究者がそうではないということです。 完全に 赤い物質の正確な組成を確認します。 これは、それらがどのように超伝導になるかを理解することを困難にします。
超伝導は、他の超伝導体とは異なるメカニズムによって達成される可能性があるという兆候があり、物理学者のChangQing JinとDavid Ceperleyは研究に関与していませんでした。 添付の注記 自然 新しい記事とビュー。
“[The] 構造モデルは、同様の超伝導化合物と比較して、著者のサンプルには水素が比較的少ないことを示しています。」 あの人たちは書く.
これを確認するには、さらに研究が必要です [the] この材料は高温超伝導体であるため、この状態がクーパー対によって引き起こされる振動によって駆動されるのか、それとも従来とは異なるメカニズムによって駆動されるのかはまだ明らかにされていません。 “
ディアス 彼は認める 赤色物質がどのように超伝導を達成するかについては、まだ多くのことが理解されていません。 しかし、彼はまだ楽観的で、たとえそれが最高の超伝導体でなくても、reddmatter は重要な最初のステップです.
「日常生活では、さまざまな用途にさまざまな金属を使用しているため、さまざまな種類の超伝導材料も必要になります。」 ディアスは言った.
「消費者向け電子機器の超伝導、送電および送電線への道、および核融合磁気閉じ込めの大幅な改善への道は、今や現実のものとなっています。」 彼が追加した.
「私たちは今、現代の超伝導の時代にいると信じています。」
に発表された研究 自然.
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