Nadprzewodniki: uwaga na nikiel

Nadprzewodnictwo to stan, w którym materiały wykazują zerowy opór elektryczny. Został odkryty w 1911 r. i do dziś zajmuje się nim wielu badaczy. Niestety, efekt nadprzewodzący występuje jedynie w ekstremalnie niskich temperaturach. Dla przykładu pierwszy odkryty nadprzewodnik, rtęć, wykazuje to zjawisko w temperaturze ciekłego helu tj. 4,2 K (ok. –269 C). Stosowanie nadprzewodników przy temperaturach bliskich zera bezwzględnego nie jest zbyt praktyczne, dlatego przez lata próbowano uzyskać ten efekt w wyższych. Uznaje się, że pierwszym wysokotemperaturowym nadprzewodnikiem był materiał La_2−xBa_xCuO₄ – w 1986 r. zaobserwowano w nim efekt nadprzewodnictwa przy 30 K (–243 st. C).

W czasie gdy jedni naukowcy kontynuowali prace z nadprzewodnikami zawierającymi miedź (i uzyskiwali efekt nadprzewodnictwa w coraz wyższych temperaturach), inni zaczęli badać nowe materiały. Ostatnio w „Nature” zaprezentowano wyniki badań zjawiska nadprzewodnictwa Zhu et al. dla materiału La₄Ni₃O_10−δ. Tutaj efekt również był widoczny w 30K. Autorzy byli jednak ostrożni i wykonali kilka dodatkowych pomiarów, m.in. współczynnika objętościowego nadprzewodnika (wartość ta określa, jak duża część materiału wykazuje efekt nadprzewodzenia). Uzyskali obiecującą wartość 86 proc.

W kolejnym kroku naukowcy zbadali zależności temperatury krytycznej (poniżej którą należy zejść, aby móc zaobserwować nadprzewodnictwo) od liczby warstw tlenku niklu w strukturze. Okazało się, że wyglądały inaczej, niż w nadprzewodnikach miedziowych. Autorzy stwierdzili, że mają tu do czynienia z nietypowym mechanizmem powstawania nadprzewodnictwa. Wysokotemperaturowe nadprzewodniki zawierające nikiel różnią się jeszcze jednym: wymagają ekstremalnie wysokich ciśnień. Materiał wykazuje nadprzewodnictwo dopiero pod 69 GPa (ponad pół miliona atmosfer). Niemniej autorzy stwierdzają, że ich wyniki nowe otwierają interesujące ścieżki badawcze i dają możliwość głębszego zrozumienia mechanizmów rządzących nadprzewodnictwem w różnych materiałach.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.