Forskere ved University of Houston’s Texas Center for Superconductivity har opnået en anden først i deres søgen mod omgivelsespresset høj temperatur superledelse, hvilket bringer os et skridt tættere på at finde superledere, der fungerer under hverdagens forhold-og potentielt frigøre en ny æra med energieffektiv teknologier.
I deres undersøgelse med titlen “Oprettelse, stabilisering og undersøgelse ved omgivelsespresset af trykinduceret superledelse i BI0,5Sb1.5Te3“udgivet i Forløb af National Academy of SciencesProfessorer Liangzi Deng og Paul Ching-Wu Chu fra UH Department of Physics begyndte at se, om de kunne skubbe BI0,5Sb1.5Te3 (BST) til en superledende tilstand under pres – uden at ændre dens kemi eller struktur.
“I 2001 mistænkte forskere, at anvendelse af højt tryk på BST ændrede sin Fermi -overfladetopologi, hvilket førte til forbedret termoelektrisk præstation,” sagde Deng. “Den forbindelse mellem pres, topologi og superledelse fik vores interesse.”
“Som materialerforsker Pol Duwez engang påpegede, eksisterer de fleste faste stoffer, der er afgørende for industrien i en metastabil tilstand,” sagde Chu. “Problemet med det er mange af de mest spændende superledere, der kun fungerer under pres, hvilket gør dem vanskelige at studere og endnu sværere at bruge i praktiske applikationer.”
Det er her Deng og Chu’s gennembrud kommer ind.
Ved hjælp af en teknik, de udviklede, kaldte Pressure-Quench Protocol (PQP), der er beskrevet i en NEWH-nyhedsmeddelelse fra oktober, stabiliserede Deng og CHU med succes BSTs højtryks-inducerede superledende stater ved omgivelsestryk-hvilket betyder, at der ikke er behov for specielle højtryksmiljøer.
Hvorfor betyder dette noget? Det åbner en helt ny måde at bevare værdifulde materielle faser, der normalt kun findes under pres for grundlæggende forskning og praktisk anvendelse.
“Dette eksperiment viser tydeligt, at man kan stabilisere den højtryks-inducerede fase ved omgivelsestryk via en subtil elektronisk overgang uden en symmetriændring, hvilket tilbyder en ny vej til at bevare de materielle faser af interesse og værdier, der normalt kun findes under pres,” Sagde Chu. “Det skal hjælpe vores søgning efter superledere med højere overgangstemperaturer.”
“Interessant nok afslørede dette eksperiment en ny tilgang til at opdage nye tilstande af stof, der ikke findes ved omgivelsestrykket oprindeligt eller endda under højtryksbetingelser,” tilføjede Deng. “Det demonstrerer, at PQP er et kraftfuldt værktøj til at udforske og skabe ubeskyttede regioner af materialefasediagrammer.”