Skriv ut

Ett supraledande material som är bara tre atomer tjockt  – med hjälp av ett egenutvecklat verktyg har Uppsalaforskare tagit ett viktigt steg mot att förklara det mystiska fenomenet med supraledning i hög temperatur.

Supraledning är ledning utan energiförluster. Att kopparoxider kan vara supraledande i höga temperaturer är känt sedan 30 år. Men ingen vet varför. Några Uppsalaforskares upptäckt av ett tre atomer tjockt supraledande material kan bli ett viktigt steg mot gåtans lösning.

Supraledning innebär att elektroner som normalt stöter bort varandra formar så kallade Cooper-par som rör sig utan resistans genom materialet. Det finns teorier som beskriver fenomenet, men de kan inte praktiskt förutsäga vilka material som är supraledande och i vilken temperatur. 

Fysiker från Antwerpens universitet och Uppsala universitet har nu hittat nya tidigare okända högtemperatursupraledare. Ett av materialen är hydrogenerad magnesium-diborid, MgB2H. 

Det överraskande är att materialet är bara ett monoskikt, det vill säga tre atomer tjockt. Enligt vad man kände till sedan tidigare skulle ett tvådimensionellt material bara kunna ha väldigt låg övergångstemperatur.

Det som sker i MgB2H är konventionell supraledning med mycket hög övergångstemperatur, Tc,  på 67 K i jämvikt och 100 K som uppnås när materialet sätts under spänning. Detta har forskarna klarlagt genom att använda sig av ett verktyg utvecklat på Uppsala universitet, en så kallad ”supraledningkod”. 

Beräkningarna klargjorde också att väteatomernas vibrationer, som är kopplade starkt till elektronernas rörelse, bidrog avsevärt till den höga Tc .

Resultaten demonstrerar att nya spännande supraledare kanske kan komma att  konstrueras i framtiden.

 

Kategori: Nyheter