Otkriće u oblasti superprovodljivosti: Elektronski parovi u novom materijalu pokazuju potencijal za visoke temperature

Otkriće u oblasti superprovodljivosti: Elektronski parovi u novom materijalu pokazuju potencijal za visoke temperature

Fizičari su napravili značajan korak u istraživanju superprovodljivosti otkrivanjem da se elektroni u novom materijalu uparuju na temperaturama znatno višim od prethodno poznatih granica. Ovo otkriće dolazi iz istraživanja slojevitog kristala neodimijum cerijum bakar oksida (Nd₂−kCeₙCuO₄), koji pokazuje karakteristike superprovodljivosti na temperaturama do 140 Kelvina (-133 stepeni Celzijusa), daleko iznad dosadašnjih granica.

Superprovodljivost omogućava elektronskom protoku da se kreće kroz materijal bez otpora i gubitka energije. Dok su prethodni materijali pokazivali ovu sposobnost samo pri ekstremno niskim temperaturama, nova istraživanja pokazuju da se elektroni u ovom materijalu formiraju u Kuperove parove na relativno višim temperaturama.

Istraživači sa Univerziteta Stanford, uključujući fizičare Ke-Juna Ksu i Zhi-Ksuna Shena, otkrili su da se u ovom materijalu elektronski parovi formiraju na temperaturama do 140 Kelvina, što je znatno više od tradicionalnog prelaznog nivoa superprovodljivosti od 25 Kelvina. Iako još uvek nije jasno šta tačno uzrokuje ovo uparivanje, otkriće daje nadu za razvoj materijala koji bi mogli omogućiti superprovodljivost na sobnoj temperaturi.

Ako se ovaj fenomen može primeniti u praksi, mogao bi revolucionisati energetske sisteme smanjujući gubitke energije i omogućavajući kompaktne i efikasnije elektronske uređaje. Iako trenutno ne postoje materijali koji omogućavaju superprovodljivost na sobnoj temperaturi, ovo otkriće predstavlja važan korak u pravcu tog cilja.

Tim planira dalja istraživanja kako bi razumeli mehanizme koji stoje iza uparivanja elektrona i eventualno pronašli načine za sinhronizaciju tih parova kako bi se omogućila superprovodljivost pri još višim temperaturama.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Science i označava početak novog potencijalno bogatog puta u razvoju superprovodnika.