کشف نوعی هیدرید که در دمای اتاق به ابررسانا تبدیل می شود

تقریبا تمام کاربردهای عملی در حوزه ابر رسانایی نیازمند دمای بسیار بالاست و تحقیق در مورد آن‌ها دانشمندان را به کشف مواد عجیبی رسانده است. مثلا موادی که فقط در فشار بسیار بالا شکل می‌گیرند و به وجود می‌آیند. حالا بر اساس تحقیقات جدیدی که انجام شده می‌توان یک نام دیگر را هم به این لیست اضافه کرد و آن هم نوعی هیدرید است که فقط در فشار بسیار بالا و نزدیک به 250 گیگا پاسکال شکل می‌گیرد.

در این تحقیق جدید دانشمندان از یک آلیاژ لیتویم-منیزیم استفاده کرده و تغییراتی که بر اثر اضافه شدن هیدروژن در خصوصیات آن به وجود می‌آید را مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها فازهای پایدار متعددی در محدوده LiMgH2 تا LiMgH16 پیدا کردند و سپس مشخصات الکترونیکی آن‌ها را به صورت دقیق مورد تحقیق قرار دادند.

مثلا آن‌ها دمای ابررسانایی LiMgH16 را 77 درجه سانتیگراد به دست آوردند که دمای بسیار مناسبی به نظر می‌رسد اما از آن سو فشاری که برای پایدار ماندن این ماده لازم است بسیار بالا بوده و 250 گیگاپاسگال اندازه گیری شده است.

با اینکه هیدروژن ساده‌ترین عنصر به شمار می‌آید اما از آن سو رفتارهای عجیبی هم از خود نشان می‌دهد. پیش‌بینی شده که این عنصر تحت فشار بالا از خود خاصیت فلزی نشان دهد و حتی تبدیل به ابر رسانا شود.

هیدرید

الکترون‌ها با تبادل فونون‌ها در یک ابر رسانا با هم جفت می‌شوند

با این حال هیدریدها ترکیباتی هستند که قابلیت‌های مواد رسانا و نارسانا را از خود نشان می‌دهند. زیرا اتم‌های فلز به راحتی با اتم هیدروژن ترکیب می‌شوند و یک هیدرید تحت شرایط هیدروژنه شدن می‌تواند بین رسانا و نارسانا بودن تغییر کند. حتی در صورتی که هیدروژن بیشتری اضافه شود این مواد امکان تبدیل شدن به ابر رسانا را هم خواهند داشت.

نکته اصلی اینجاست که باید اتم‌های فلز را با ترفندی وادار به پذیرش تمام این پیوندهای اضافی هیدروژنی کرد. برای مثال در صورتی که اتم لانتانیوم بخواهد 10 پیوند هیدروژنی را قبول کند باید تحت فشار بالایی قرار بگیرد و در غیر این صورت اتم‌های هیدورژن از برقراری این پیوندها فرار می‌کنند.

برای تولید ماده ابر رسانای مذکور نیاز به فشاری در محدوده صدها گیگاپاسکال است و دما هم باید در محدوده بین نیتروژن مایع و هلیوم مایع قرار داشته باشد. بخش مثبت ماجرا این است که ترکیبات هیدریدی زیادی وجود دارند که هنوز خاصیت ابر رسانایی در مورد آن‌ها بررسی نشده است. به همین دلیل یافته جدید دانشمندان در مورد LiMgH16 می‌تواند یک قدم رو به جلو در درک بهتر و یافتن مواد ابر رسانا باشد.

مطالب مرتبط

کشف سیاره فراخورشیدی که آهن را به بخار تبدیل می‌کند

داده‌های تلسکوپ فضایی «CHEOPS» نشان می‌دهد که سیاره فراخورشیدی «WASP-189 b» آنچنان دمای بالایی دارد که می‌تواند آهن را به گاز تبدیل کند.تلسکوپ CHEOPS یکی از ماموریت‌های «سازمان فضایی اروپا» (ESA) محسوب می‌شود که قرار است درباره سیاره‌های فراخورشیدی داده‌هایی را جمع آوری کند. اولین نتایج به دست آمده از داده‌های تلسکوپ، خبر از وجود... ادامه مطلب

ناسا تاریخ اولین پرواز عملیاتی کرو دراگون اسپیس ایکس را تغییر داد

ناسا و اسپیس ایکس اولین پرواز عملیاتی کپسول کرو دراگون را برای تاریخ ۱۰ آبان برنامه‌ریزی کردند که پس از ماموریت موفق «Demo-2» انجام می‌شود.در خرداد ماه برای اولین بار و پس از نزدیک به یک دهه، دو فضانورد ناسا به نام‌ «باب بهنکن» و «داگ هارلی» توسط راکت اسپیس ایکس روانه ایستگاه فضایی بین‌المللی... ادامه مطلب

کشف نشانه‌هایی از وجود ۳ دریاچه زیرزمینی در مریخ

مطالعات محققان ایتالیایی از وجود نشانه‌هایی مبنی بر وجود دریاچه‌های زیر زمینی بسیار کهن در مریخ خبر می‌دهد که به واسطه شوری بسیار بالا حالت مایع خود را حفظ کرده‌اند.در سال 2018 دانشمندان شواهد جدیدی از وجود سیستم آب زیرزمینی در مریخ را تایید کرده بودند. با وجودی که مریخ سیاره‌ای خشک با شرایط جوی... ادامه مطلب

موشک «Centaur» احتمالا بعد از نیم قرن در حال بازگشت به سوی زمین است

دانشمندان موفق به ردیابی یک مینی ماه شده‌اند که در آینده وارد مدار زمین می‌شود. این احتمال وجود دارد که این جسم، بوستر موشک «Centaur» مربوط به دهه ۶۰ میلادی باشد.مدیر مرکز مطالعات اجرام نزدیک به زمین ناسا به نام دکتر «پل چوداس» باور دارد این جسم که نام «Asteroid 2020 SO» برای آن انتخاب شده،... ادامه مطلب

هشدار درباره وجود «میکروب مغزخوار» در مخازن آب تگزاس

مقامات شهر «لیک جکسون» در تگزاس پس از کشف یک «میکروب مغزخوار» کشنده درون مخزن آب شهر نسبت به استفاده از آب لوله‌کشی هشدار دادند. تحقیقات درباره مخزن آب این شهر پس از مرگ یک پسر بچه ۶ ساله به دلیل ابتلا به این میکروب در روزهای اخیر آغاز شد.آزمایش‌های انجام شده وجود «نگلیریا فاولری»... ادامه مطلب

طراحی باتری یون-لیتیوم جدید که با نرخ بسیار بالا شارژ می‌شود

محققان هلندی با تمرکز بر نحوه جابجایی لیتیوم بین دو الکترود، باتری جدیدی طراحی کرده‌اند که با سرعت بسیار بالا شارژ می‌شود. در طراحی این باتری از کانال‌های مخصوصی استفاده شده که امکان عبور مقادیر بیشتری از یون‌های لیتیوم را فراهم کرده و ظرفیت ذخیره شبکه (Grid Storage) در منابع انرژی تجدیدپذیر را ارتقا خواهند... ادامه مطلب

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟