Nadprzewodnictwo możliwe w rekordowo wysokiej temperaturze?
Fot. Fotolia
Naukowcy z Polski, Włoch i Chin oszacowali po raz pierwszy temperaturę, w jakiej mogą pracować nadprzewodniki oparte o związki srebra i fluoru. Uzyskana wartość jest bliska 200 K (minus 73 stopni C) - dużo więcej niż 135 K (minus 138 stopni C) dla dotychczasowych rekordzistów – związków miedzi i tlenu. O badaniach informuje UW.
Prof. Wojciech Grochala wraz ze swoją grupą badawczą z Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego od lat zajmuje się nowymi kandydatami na związki przewodzące prąd elektryczny bez oporu, czyli tzw. nadprzewodniki. Jak UW streszcza w komunikacie na swojej stronie, najlepszym z kandydatów jest fluorek srebra(II) (AgF2).
"Jest on bardzo podobny do nadprzewodników opartych o tlenki miedzi, ale występują też pewne różnice, które uniemożliwiają otrzymanie stanu nadprzewodzącego" – tłumaczy prof. Grochala cytowany na stronie swojej uczelni.
Jedną z tych różnic jest struktura atomowa – w nadprzewodnikach miedziowych występują płaskie warstwy tlenku miedzi, a powstające dzięki temu silne oddziaływania magnetyczne są uważane za kluczową cechę umożliwiającą nadprzewodnictwo.
"W strukturze fluorku srebra (II) warstwy srebra i fluoru są jednak pofałdowane, co znacznie zmniejsza siłę oddziaływań magnetycznych" – wyjaśnia prof. Haibin Su z Hong Kongu, współpracujący z polskim zespołem.
Badacze znaleźli jednak sposób, by rozwiązać problem. W publikacji powstałej we współpracy naukowców z Polski, Włoch i Chin, wydanej na łamach czasopisma Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego „Physical Review Materials” (https://journals.aps.org/prmaterials/abstract/10.1103/PhysRevMaterials.4.084405), prezentują oni teoretyczny model, w którym otrzymanie płaskich warstw AgF2 jest możliwe poprzez osadzenie ich na stałym podłożu o określonym składzie i strukturze.
"Wybór odpowiedniego materiału jako podłoża 'narzuca' osadzonemu na nim AgF2 płaską geometrię, co sprawia, że oddziaływania magnetyczne są dużo silniejsze, niż w krystalicznym AgF2" – wyjaśnia dr Adam Grzelak z CeNT UW i dodaje, że to tzw. epitaksjalne osadzanie cienkich warstw.
"Szacujemy, że oddziaływania te będą niemal dwukrotnie silniejsze niż w tlenkach miedzi, co z kolei ma szanse przełożyć się na półtorakrotnie wyższą temperaturę nadprzewodnictwa" – mówi członek zespołu badawczego prof. José Lorenzana z Włoch. Naukowiec zaznacza, że uzyskana wartość temperatury jest rekordowo wysoka, co umożliwiłoby stosowanie tanich chłodziw do zabezpieczenia działania nowych nadprzewodników.
Następnym krokiem będzie weryfikacja tego modelu z użyciem istniejących technik eksperymentalnych.
PAP - Nauka w Polsce
lt/ zan/
