 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Сверхпроводящий водород – это возможно?
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Сверхпроводящий водород – это возможно?
Физиков давно мучают вопросы – можно ли придать водороду, самому распространенному во Вселенной элементу, электронные свойства металла или даже сверхпроводника.
На основании теоретических выкладок можно предположить, что при приложении определенных давления и охлаждения до определенной температуры водород можно сжать до металлического или сверхпроводящего состояния, однако экспериментальное подтверждение этого факта пока затруднено.
Специалисты по состоянию вещества в сверхсжатом состоянии из Университета Карнеги смоделировали поведение трех гидридов с высоким содержанием водорода и определили, как изменение давления и температуры будут способствовать переходу этих систем в сверхпроводящее состояние. Результаты работы позволяют приблизиться к пониманию того, как можно добиться от водорода сверхпроводимости.
Для перевода в сверхпроводящее состояние материалы должны быть охлаждены до температуры фазового перехода, которая обычно очень низка, что затрудняет широкое применение классических (не высокотемпературных) сверхпроводников. Исследователи обнаружили, что температура фазового перехода в сверхпроводящее состояние может быть увеличена с помощью химической модификации материала или за счет приложения высокого давления. Для предсказания того, какие манипуляции с химическим составом и давлением необходимо проделать для повышения температуры фазового перехода в сверхпроводящее состояние оказывается полезным теоретическое моделирование.
Исследователи из Карнеги смоделировали поведение трех гидридов металлов – тригидрида скандия (ScH3), тригидрида иттрия (YH3) и тригидрида лантана (LaH3), изучив различные сценарии их поведения при изменениисостава, давления и температуры.
Было обнаружено, что для изученных соединений фазовый переход в сверхпроводящее состояние может быть реализован в интервале давлений 10-20 ГПа (около 100000-200000 атмосфер), что на порядок ниже давления перехода родственных по структуре тетрагидридов. Тригидрид лантана переходит в сверхпроводящее состояние при давлении 10 ГПа и температуре 20 К, тригидриды скандия и иттрия – при давлении 20 ГПа, 18 К и 40 К соответственно.
Также было обнаружено, что два соединения – LaH3 и YH3, отличаются близким распределением колебательной энергии в области сверхпроводимости, что отличает их строение от строения ScH3 в области перехода к сверхпроводящему.
Полученные результаты позволяют предположить, что причиной перехода тригидридов лантанидов в сверхпроводящее состояние является передача колебательной энергии кристаллической решетки гидрида электронам. При повышении давления более 35 ГПа эффект сверхпроводимости пропадает, и все три гидрида характеризуются металлической проводимостью, хотя тригидрид иттрия (но не производные скандия и лантана) снова становится сверхпроводящим при давлении 50 ГПа.
Исследователи полагают, что успех моделей в предсказании поведения трех родственных соединений в близких условиях является весьма важным достижением в понимании феномена сверхпроводимости.
Ранее внимание физиков, изучавших сверхпроводимость, было приковано к тетрагидридам металлов. Факт того, что сверхпроводимость можно вызвать в тригидридах при меньших давлениях делает их более перспективными материалами для экспериментального исследования. В настоящее время исследователи из Университета Карнеги планируют проверить свои собственные теоретические выкладки экспериментально.
Источник: PNAS, 2010, doi: 10.1073/pnas.0914462107
Источник: http://www.chemport.ru
27.01.2010 23:00 | |
|
