نزدیک‌تر شدن دانشمندان یک قدم به استفاده عملی از مواد ابررسانا

به گزارش گروه اجتماعی برنا؛ در حالت عادی وقتی الکترون‌ها درون یک رسانا به حرکت در می‌آیند بار منفی آن‌ها باعث ایجاد نیروی رانشی بین آن‌ها شده و برخوردشان به اتم‌های مجاور را سبب می‌شود. این برخوردها مقدار قابل توجهی از انرژی الکترون‌ها را می‌گیرد. چنین پدیده‌ای همان «مقاومت الکتریکی» است که باعث گرم شدن رسانا می‌شود.

اما در مواد ابررسانا این اتفاق نمی‌افتد. الکترون‌ها در این مواد بدون هیچ‌گونه مقاومتی در آن به جریان در می‌آیند و می‌توانند در مدارات الکتریکی طولانی هم جریان مورد نیاز را تامین کنند. مثلا یک حلقه سیم ابررسانا می‌تواند جریان الکتریکی را بدون نیاز به هیچ منبع توانی برای مدتی نامحدود در گردش نگه دارد.

متاسفانه فعلا ابررساناها باید در دماهای بسیار پایین نگاه داشته شوند تا خواص هیجان‌انگیر خود را بروز دهند، یعنی حدود 234- درجه سانتیگراد که همین مساله آن‌ها را برای استفاده‌های عملی از دسترس دور نگه می‌دارد. حالت ایده‌آل این است که از ابررسانا بشود در دمای اتاق هم استفاده کرد اما تا به حال بالاترین دمای به دست آمده 70- درجه سانتیگراد بوده است.

حالا در این تحقیق جدید، محققان موفق شده‌اند حد بالای دما را به مقدار قابل توجهی جابه‌جا کرده و آن را به 23- درجه برسانند. این قدم بزرگی برای رساندن خاصیت ابررسانایی به دمای اتاق است. دانشمندان برای رسیدن به این دما فلز لانتانیوم و گاز هیدروژن را در یک محفظه فشار قرار داده و نمونه را تا 1.7 میلیون بار بیشتر از فشار اتمسفر فشرده کردند. این فشار ماده‌ای جدید به نام «لانتانیوم هیدرید» (LaH10) تولید کرد.

سپس محققان این ماده را سرد کرده و متوجه شدند که در دمای نسبتا بالایی در حد 23- درجه سانتیگراد، مقاومت الکتریکی آن به صفر رسیده است. این نتیجه با اندازه‌گیری در یک میدان مغناطیسی خارجی هم تائید شد.

به گفته محقق ارشد تیم، چنین دستاوردی می‌تواند قدمی بزرگ برای رسیدن به ابررسانایی در دمای اتاق باشد. قدم‌های بعدی برای تیم تحقیق ماکس پلانک این است که مواد دیگری مثل «ایتریوم هیدرید» را هم مورد آزمایش قرار دهند. این ماده احتمالا آن‌ها را به دماهای بالاتری برای ابررسانایی هم خواهد رساند.