Max Planck Enstitüsü ve Johannes Gutenberg Üniversitesi’nden bilim insanları hidrojen sülfürün (H2S) yüksek basınç ve 190 K (-83,15 0C) sıcaklıkta süper iletken haline geldiği iddialarını destekledi. Araştırmada ekip yapılan bu son deney sayesinde, günün birinde oda sıcaklığında süper iletken olan bir maddenin bulunmasına katkıda bulunacağını belirtiyor.
1986’dan kupratlarda (cuprates) süperiletkenliğin bulunmasıyla , bilim insanları oda sıcaklığında süperiletkenlik özellik gösterebilecek bileşiklerin arayışına girdiler. Süper iletkenlerin kritik sıcaklık altında iç direnci sıfıra iner ve elektronik için mükemmel bir potansiyel barındırırlar. Ayrıca bu sayede çok güçlü mıknatıslar geliştirilebiliyor. Kupratlar bakır içeren süper iletkenler grubuna verilen bir ad. İlk keşfedilen kuprat La2-xBaxCuO4 bileşiğidir.
Bugüne kadar günlük kullanımda kullanılabilecek bir kuprat keşfedilmemiştir. Geçtiğimiz Aralık ayında ekip, hidrojen sülfürün yüksek basınç altında (150GPa) ve -83,15 0C(190K) sıcaklıkta süper iletkenlik özelliği gösterdiğine dair sinyaller verdiğini duyurmuştu. Fakat bunu Meissner etkisiyle gösteremediler. Yani manyetik etkisi gösterilemediğinden araştırmacılar bunun için yeni bir yöntem geliştirerek, Meissner etkisini göstermeyi başardı.
Eki manyetik etkiyi göstermek için antimanyetik bir hücre yaparak, ultra hassas SQUID manyetometre kullandı. Sonra bu ufak numuneye 2 milyon atm basınç vererek, sıcaklığı mutlak sıfırdan yukarı doğru yavaş yavaş arttırdı. Meissner etkisi 203 K ‘de gözlendi.
Araştırmacılar süper iletkenlik titreşimlerinin, kristal kafes üzerindeki basınçtan kaynaklandığını belirtiyor. Araştırmacılar bu durumdan dolayı belki oda sıcaklığından süper iletken olan bir maddenin var olabileceğini tahmin ediyor. Ekip kristal yapısındaki değişiklikler yapılarak bu küçük sıcaklık farklarının değiştirilebileceğini belirtiyor.
http://phys.org/news/2015-07-hydrogen-sulfide-superconducting.html
More information: Conventional superconductivity at 203 K at high pressures, arXiv:1506.08190 [cond-mat.supr-con] arxiv.org/abs/1506.08190
Abstrakt :
A superconductor is a material that can conduct electricity with no resistance below its critical temperature (Tc). The highest Tc that has been achieved in cuprates1 is 133 K at ambient pressure2 and 164 K at high pressures3. As the nature of superconductivity in these materials has still not been explained, the prospects for a higher Tc are not clear. In contrast, the Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) theory gives a guide for achieving high Tc and does not put bounds on Tc, all that is needed is a favorable combination of high frequency phonons, strong electron-phonon coupling, and a high density of states. These conditions can be fulfilled for metallic hydrogen and covalent compounds dominated by hydrogen4,5. Numerous calculations support this idea and predict Tc of 50-235 K for many hydrides6 but only moderate Tc=17 K has been observed experimentally7. Here we studied sulfur hydride8 where a Tc~80 K was predicted9. We found that it transforms to a metal at pressure ~90 GPa. With cooling superconductivity was found deduced from a sharp drop of the resistivity to zero and a decrease of Tc with magnetic field. The pronounce isotope shift of Tc in D2S is evidence of an electron-phonon mechanism of superconductivity that is consistent with the BCS scenario. The superconductivity has been confirmed by magnetic susceptibility measurements with Tc=203K. The high Tc superconductivity most likely is due to H3S which is formed from H2S under its decomposition under pressure. Even higher Tc, room temperature superconductivity, can be expected in other hydrogen-based materials since hydrogen atoms provide the high frequency phonon modes as well as the strong electron-phonon coupling.
