Supergeleiding bij -23°C maar wel bij 1,5 miljoen atmosfeer

Lantaanhydride'supergeleider'

De structuur van de Lanthaanhydridesupergeleider (afb: univ. van Chicago)

Al sedert de ontdekking van Bednorz en Müller in de jaren 80 van de ‘hogetemperatuur-supergeleiders‘ (we praten dan over -196°C) zijn onderzoekers wereldwijd op zoek naar materialen die geen elektrische weerstand vertonen bij ‘schappelijker’ temperaturen. Nu schijnen onderzoekers in de VS een klasse materialen te hebben gevonden die supergeleidend zijn bij -23°C, een nieuw record. Dat lijkt er al meer op, al werd die supergeleiding pas werkelijkheid bij extreem hoge drukken.
Sedert de ontdekking van Bednorz en Müller is het temperatuurniveau steeds verder opgeschroefd. Het vorig record lag al op -73°C. Theoretische beschouwingen hadden tot de slotsom geleid dat een nieuwe klasse materialen van supergeleidende hydrides (waterstofverbindingen) supergeleiding op een hoger plan kon brengen. Onderzoekers van het Duitse Max Planck-instituut voor scheikunde en van de universiteit van Chicago synthetiseerden een van die hydrides: lanthaansuperhydride. Die wilde wel, maar moest daarvoor onderworpen worden aan een druk van 150 tot 180 gigapascal (zo’n anderhalfmiljoen atmosfeer) en dan hebben we het over een stukje materiaal van enkele mikrons (duizendste mm’s).
Dan nog vertoonde het materiaal maar drie van de vier kenmerken van supergeleiding: geen elektrische weerstand, een lagere kritische temperatuur in een extern magneetveld en een temperatuurverandering als elementen in de supergeleider werden vervangen door isotopen (chemisch hetzelfde element maar met een ander aantal neutronen in de kern). Het zogeheten Meissnereffect, waarbij een supergeleider ‘drijft’ op een magneetveld, werd niet waargenomen. Dat zou komen doordat het stukje getest materiaal zo klein is (?;as).
In de geavanceerde fotonbron van het Argonne Nationale lab werd het stukje ‘supergeleider’ tussen twee diamantjes geklemd om druk uit te oefenen. Met behulp van röntgenstralen werd de structuur en samenstelling van de ‘supergeleider’ achterhaald.

Optimistisch

Ondanks de bezopen hoge druk die gebruikt moest worden om het lanthaanhydride supergeleidend te krijgen denken de onderzoekers dat het mogelijk is supergeleiders te vinden die onder schappelijker omstandigheden hun kunsten vertonen. Ze zijn in ieder geval al druk op zoek.
“Ons doel is de druk te verlagen”, zegt onderzoeker Vitali Prakapenka ietwat schaapachtig. “De kritische temperatuur moet nog hoger en misschien kunnen we supergeleiders vormen onder hoge druk, terwijl die nog steeds supergeleidend zijn onder normale druk.”

Bron: EurekAlert

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.