Tamtejszy zespół badawczy poinformował o uzyskaniu nadprzewodnictwa w temperaturze sięgającej około -210 stopni Celsjusza. Choć to wciąż ekstremalnie niska wartość, to i tak stanowi istotny krok naprzód. Dlaczego? Choćby ze względu na to, iż wykonano go w warunkach normalnego ciśnienia. Do tej pory wiele najbardziej obiecujących materiałów wymagało ekstremalnych ciśnień, co praktycznie uniemożliwiało ich zastosowanie poza laboratorium.
Czytaj też: Fizycy ze świętym Graalem w swojej dziedzinie. Uzyskali odpowiedź na pytanie dotyczące pochodzenia masy
Nowe materiały należą do nadprzewodników wysokotemperaturowych. W ich przypadku wysoka temperatura nie oznacza wartości zbliżonych do pokojowych, lecz raczej takich, które można osiągnąć przy użyciu ciekłego azotu zamiast droższego i trudniejszego w obsłudze helu. Każde podniesienie tej granicy jest więc ogromnym sukcesem, ponieważ przybliża technologię do praktycznego wykorzystania.
Badania, których rezultaty zostały zamieszczone na łamach Nature pokazują, że kluczem do sukcesu było opracowanie nowej metody tworzenia materiałów na poziomie atomowym. Naukowcy zastosowali technikę precyzyjnego układania warstw atomów w warunkach bardzo silnego utleniania. Pozwoliło to uzyskać struktury o wyjątkowo wysokiej czystości i stabilności, które wcześniej były praktycznie nieosiągalne.
Dzięki temu naukowcom udało się nie tylko podnieść temperaturę nadprzewodnictwa w znanym już materiale z około 45 do 63 kelwinów, ale dodatkowo stworzyć zupełnie nowe struktury, które wykazują nadprzewodnictwo w temperaturach rzędu 50 i 46 kelwinów. To sugeruje, iż zaczynają oni rozumieć mechanizmy rządzące tym zjawiskiem i są w stanie świadomie projektować nowe materiały, zamiast polegać na przypadkowych odkryciach.
Szczególnie istotne jest to, że nadprzewodniki niklowe mogą stać się trzecią wielką rodziną takich materiałów – obok znanych już nadprzewodników miedziowych oraz żelazowych. Nikiel znajduje się blisko miedzi w układzie okresowym, co od dawna sugerowało, iż może posiadać podobne właściwości. Dopiero teraz jednak udało się w pełni wykorzystać ten potencjał i potwierdzić, że materiały oparte na niklu rzeczywiście mogą osiągać wysokie temperatury nadprzewodnictwa.
Czytaj też: Ujarzmili kluczowy aspekt nadprzewodnictwa. Wnioski nie zgadzają się z obowiązującą od lat teorią
To istotne, wsza nadprzewodniki są uznawane za jeden z fundamentów przyszłych technologii energetycznych. Pozwalają na przesył energii bez strat, projektowanie ultraczułych czujników czy rozwój komputerów kwantowych. Problem polegał jednak zawsze na tym, że wymagają bardzo niskich temperatur lub ekstremalnych warunków. Każdy postęp w tej materii przybliża moment, w którym staną się realnym elementem infrastruktury technologicznej.
Źródło: CGTN
