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.

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.