Paul Chu, dyrektor założyciel i główny naukowiec Texas Center for Superconductivity (T) na Uniwersytecie Houston, powiedział, że jest to kolejny krytyczny krok w kierunku nadprzewodnictwa w temperaturze pokojowej przy ciśnieniu otoczenia.doSUH), Liangzi Deng, adiunkt naukowy fizyki w T.doSUH i koledzy z TdoFirma SUH wynalazła i opracowała technologię hartowania ciśnieniowego (PQ), która utrzymuje zoptymalizowaną pod kątem ciśnienia i/lub przegrzaną temperaturę przejścia (T)do) nawet po usunięciu przyłożonego ciśnienia, które generuje tę fazę.
Pengcheng Dai, profesor fizyki i astronomii na Uniwersytecie Rice i jego grupa oraz Yanming Ma, dziekan Wydziału Fizyki Uniwersytetu Jilin i jego grupa przyczynili się do wykazania możliwości pomyślnego Nacisk– Technologia tłumienia wysokiej formy temperatura Nadprzewodnik, selenek żelaza (FeSe). Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Materiały Narodowej Akademii Nauk.
„Wyprowadziliśmy metodę hartowania ciśnieniowego z tworzenia syntetycznego diamentu przez Francisa Bondy’ego z grafitu w 1955 roku i innych stabilizowanych związków” – powiedział Zhou. „Grafit zamienia się w diament pod wpływem wysokiego ciśnienia w wysokich temperaturach.Następne szybkie hartowanie naprężeń lub dekompresja pozostawia nienaruszoną fazę diamentu bez nacisku.
Chu i jego zespół zastosowali tę samą koncepcję do pliku materiał nadprzewodzący Z obiecującymi wynikami.
Selenek żelaza to prosta sprawa nadprzewodnik wysokotemperaturowy Z temperaturą przejścia (Tdo) do przejścia w stan nadprzewodnictwa w temperaturze 9 K przy ciśnieniu otoczenia” – powiedział Chu.
„Kiedy zastosowaliśmy nacisk, nacisk na T.do Wzrósł do ~40 K, ponad czterokrotnie więcej niż w środowisku otoczenia, umożliwiając nam jednoznaczne odróżnienie nadprzewodzącej fazy PQ od oryginalnej fazy un-PQ. Następnie próbowaliśmy zachować fazę nadprzewodnictwa wzmocnioną wysokim ciśnieniem po dekompresji metodą PQ i okazało się, że możemy”.
Osiągnięcie dr Chu i jego współpracowników przybliża naukowców do realizacji ich marzeń Nadprzewodnictwo w temperaturze pokojowej Przy ciśnieniu otoczenia dopiero niedawno odnotowano go w wodorkach poniżej wysokiego wysokie ciśnienie.
zjawisko nadprzewodnictwa Odkryć W 1911 przez Heike Kamerlingh Onnes przez chłodzenie rtęci bez jej przemiany T.do 4,2 K, można go uzyskać za pomocą ciekłego helu, który jest rzadki i drogi. Zjawisko to jest głębokie ze względu na zdolność nadprzewodnika do wykazywania zerowej rezystancji, gdy prąd elektryczny porusza się przez drut nadprzewodzący i usuwa pole magnetyczne wytworzone przez magnes. Następnie natychmiast dostrzeżono jego ogromny potencjał w sektorach energetycznym i transportowym.
Do pracy urządzenia nadprzewodzącego należy je schłodzić poniżej Tdoco wymaga energii. Im wyższy T.doPotrzeba mniej energii. Dlatego podnieś literę T.do Z ostatecznym celem, jakim jest temperatura pokojowa 300 K, siłą napędową naukowców w nadprzewodnictwo badania od momentu jego odkrycia.
Wbrew panującemu wówczas przekonaniu, że T.do Nie może przekraczać 30 K, Paul Chu i współpracownicy odkryli nadprzewodnictwo w nowej rodzinie związków w temperaturze 93 K w 1987 roku, osiągalne po prostu przy użyciu niedrogiego i opłacalnego przemysłowego czynnika chłodniczego ciekłego azotu. Tdo Od tego czasu był konsekwentnie podnoszony do 164 K przez Chu et al. i inne kolejne grupy uczonych. Ostatnio tdo 287 K zostało osiągnięte przez Dias et al. z University of Rochester w zakresie węgla i siarkowodoru poniżej 267 gigapaskali (GPa).
Krótko mówiąc, T. oferujedo Do temperatury pokojowej jest już pod ręką. Jednak dla przyszłego naukowego i technologicznego rozwoju wodorków konieczne jest scharakteryzowanie materiałów i wytwarzanie urządzeń pod ciśnieniem otoczenia.
„Nasza metoda pozwala nam na wytwarzanie materiałów nadprzewodzących o wyższym Tdo bez nacisku. Pozwala nawet zachować w środowisku fazę nienadprzewodzącą występującą tylko w FeSe powyżej 8 GPa. Nie ma powodu, dla którego ta technika nie mogłaby być w równym stopniu zastosowana do hydratów, które wykazywały oznaki nadprzewodnictwa z Tdo zbliża się do temperatury pokojowej.
Osiągnięcie przybliża środowisko akademickie nadprzewodnictwa w temperaturze pokojowej (RTS) bez ciśnienia, co oznacza wszechobecne praktyczne zastosowania nadprzewodników z dziedziny medycyny, m.in. Transfer energii I przechowywanie w transporcie, z uderzeniami podczas korzystania z energii elektrycznej.
Nadprzewodnictwo jako sposób na poprawę wytwarzania, magazynowania i przesyłania energii nie jest nowym pomysłem, ale wymaga dalszych badań i rozwoju, aby było szeroko rozpowszechnione, zanim nadprzewodnictwo w temperaturze pokojowej stanie się rzeczywistością. Zdolność do zerowej rezystancji elektrycznej oznacza, że energia może być generowana, przesyłana i przechowywana bez strat – to ogromna zaleta w zakresie niskich kosztów. Obecna technologia wymaga jednak, aby urządzenie nadprzewodnikowe było utrzymywane w ekstremalnie niskich temperaturach, aby utrzymać swój wyjątkowy stan, co nadal wymaga dodatkowej mocy jako kosztu ogólnego, nie wspominając o potencjalnym ryzyku przypadkowej awarii systemu chłodzenia. W związku z tym nadprzewodnik RTS bez dodatkowego nacisku, aby zachować swoje użyteczne właściwości, jest koniecznością, aby iść naprzód z bardziej praktycznymi zastosowaniami.
Jego właściwości nadprzewodzące torują również drogę konkurentowi popularnego pociągu z pociskami widzianym w całej Azji Wschodniej: maglev. Skrót od „lewitacji magnetycznej”, pierwszy pociąg magnetyczny zbudowany w Szanghaju w 2004 roku z powodzeniem rozszerzył zastosowanie w Japonii i Korei Południowej oraz jest badany pod kątem komercyjnej eksploatacji w Stanach Zjednoczonych. Z maksymalną prędkością 375 mil na godzinę, loty przełajowe widzą szybkiego konkurenta w pociągu maglev. Nadprzewodnik działający w temperaturze pokojowej mógłby pomóc Elonowi Muskowi zrealizować jego marzenie o „hiperpętli”, która podróżowałaby z prędkością 1000 mil na godzinę.
To pomyślne wdrożenie technologii PQ w nadprzewodnikach w temperaturze pokojowej omówione w artykule Chu i Denga ma kluczowe znaczenie dla umożliwienia nadprzewodników we wszechobecnych zastosowaniach praktycznych.
Teraz w układance RTS Ciśnienie otoczenia bliżej rozwiązania go.
Liangzi Deng i in., Nadprzewodnictwo naprężeń wysokotemperaturowych utrzymywane bez ciśnienia w monokryształach FeSe, Materiały Narodowej Akademii Nauk (2021). DOI: 10.1073/pnas.2108938118
Wstęp do
Uniwersytet w Houston
cytat: ciśnienie zostaje zatrzymane, a nadprzewodnictwo utrzymuje się w wysokich temperaturach (2021, 8 lipca) Pobrane 9 lipca 2021 z https://phys.org/news/2021-07-pressure-high-temperature-superconductivity.html
Niniejszy dokument podlega prawu autorskiemu. Bez względu na jakiekolwiek uczciwe postępowanie w celach prywatnych studiów lub badań, żadna część nie może być powielana bez pisemnej zgody. Treść udostępniana jest wyłącznie w celach informacyjnych.
„Odkrywca. Entuzjasta muzyki. Fan kawy. Specjalista od sieci. Miłośnik zombie.”
More Stories
Badania wzroku pozwalają przewidzieć rozwój choroby Parkinsona
WHO aktualizuje terminologię dotyczącą chorób przenoszonych drogą powietrzną
Krytyczne niedokrwienie kończyny w związku z podejrzeniem choroby Buergera u nastolatka: opis przypadku