أخبار:كوريا تحقق موصلية فائقة بدرجة حرارة الغرفة
- كوريا تحقق موصلية فائقة (Tc≥400) في درجة حرارة الغرفة (127°س).
لأول مرة في العالم، نجح باحثون، من جامعة كوريا، في تصنيع موصل فائق في درجة حرارة الغرفة (Tc≥400 كلڤن، 127°س) الذي يعمل في الضغط المحيط بهيكل أباتيت الرصاص المعدل (LK-99). تم إثبات الموصلية الفائقة لـ LK-99 من خلال درجة الحرارة الحرجة (Tc)، والمقاومة الصفرية، والتيار الحرج (Ic) ، والمجال المغناطيسي الحرج (Hc)، وتأثير مايسنر.
تنشأ الموصلية الفائقة لـ LK-99 من التشوه الهيكلي الدقيق عن طريق انكماش طفيف في الحجم (0.48٪)، وليس بسبب عوامل خارجية مثل درجة الحرارة والضغط. يحدث الانكماش بسبب استبدال Cu2 + أيونات Pb2 + (2) في شبكة العزل من Pb (2) - فوسفات ويولد الإجهاد. ينتقل بشكل متزامن إلى Pb (1) من العمود الأسطواني مما يؤدي إلى تشويه واجهة العمود الأسطواني، مما يؤدي إلى إنشاء آبار كمية فائقة التوصيل (SQWs) في الواجهة. أشارت نتائج السعة الحرارية إلى أن النموذج الجديد مناسب لشرح الموصلية الفائقة لـ LK-99. يعتبر الهيكل الفريد لـ LK-99 الذي يسمح بالحفاظ على البنية الدقيقة المشوهة في الواجهات هو العامل الأكثر أهمية الذي يحافظ عليه LK-99 ويعرض الموصلية الفائقة في درجات حرارة الغرفة والضغط المحيط.[1]
كانت هناك موصلات فائقة قريبة من درجة حرارة الغرفة أو ربما في درجة حرارة الغرفة التي كان لا بد من وضعها في منجلة الماس لتكوين الضغوط. لم تكن هذه الطريقة عملية. يمكن تصنيع هذه المواد في 34 ساعة باستخدام معدات المختبر الأساسية.
حظي النجاح الأخير في تطوير موصلات فائقة في درجة حرارة الغرفة مع كبريتيد الهيدروجين وهيدريد الإيتريوم الفائق باهتمام كبير في جميع أنحاء العالم، وهو ما تتوقعه نظرية اقتران الإلكترون-الفونون القوية مع أنماط فونون الهيدروجين عالية التردد. ومع ذلك، من الصعب تطبيقها على أجهزة التطبيق الفعلية في الحياة اليومية بسبب الضغط المرتفع بشكل هائل، ويتم بذل المزيد من الجهود للتغلب على مشكلة الضغط المرتفع.
لم يتم تخفيف الضغط الناتج عن استبدال Cu2 + لأيون Pb (2) 2+ بسبب التفرد الهيكلي لـ LK-99 وفي نفس الوقت تم نقله بشكل مناسب إلى واجهة العمود الأسطواني. بمعنى آخر، تشغل ذرات Pb (1) في واجهة العمود الأسطواني لـ LK-99 مساحة محدودة هيكليًا. تتأثر هذه الذرات بالكامل بالإجهاد والانفعال الناتج عن أيونات Cu2 +. لذلك، يمكن صنع SQWs في الواجهة بمقدار مناسب من التشويه (57) في درجة حرارة الغرفة والضغط المحيط دون ارتخاء.
من وجهة النظر هذه، يتم تخفيف الضغط الناتج عن تقلص الحجم بسبب درجة الحرارة والضغط ويختفي في أنظمة الموصلات الفائقة القائمة على CuO وFe لأن عملية الارخاء لا يمكن تقييدها بسبب الحرية الهيكلية. لذلك، يحتاجون إلى درجة حرارة مناسبة أو ضغط مناسب للحد من الحرية الهيكلية وتحقيق توليد SQW. تعد LK-99 مادة مفيدة جدًا لدراسة ألغاز الموصلية الفائقة في درجة حرارة الغرفة.
تشير جميع الأدلة والتفسيرات إلى أن LK-99 هو أول موصل فائق في درجة حرارة الغرفة والضغط المحيط. يتمتع LK-99 بالعديد من الاحتمالات لمختلف التطبيقات مثل المغناطيس والمحرك والكابل وقطار الارتفاع وكابل الطاقة والكيوبت للحاسوب الكمومي والهوائيات، إلخ. يعتقد الباحثون أن التطور الجديد سيكون حدثًا تاريخيًا جديدًا يفتح حقبة جديدة للبشرية.
انظر أيضاً
مرئيات
| تجربة إنشاء موصل فائق في درجة حرارة الغرفة، كوريا الجنوبية، يوليو 2023. |
المصادر
- ^ "Regular Pressure Room Temperature Superconductor is a World Changer if Mass Produced". nextbigfuture.com. 2023-07-25. Retrieved 2023-07-26.