Nadprzewodnik, który nie boi się "wyższych" temperatur

Nadprzewodniki to materiały, które przewodzą prąd z absolutnie zerową rezystancją. Naukowcy wiążą z nimi ogromne nadzieje twierdząc, że są one przyszłością elektroniki. Jest jednak pewien problem, który trzyma nas z dala od wykorzystania ich pełnego potencjału. Obecne nadprzewodniki mogą pracować w temperaturach sięgających maksymalnie -110 st. Celsjusza, a takich próżno szukać na Ziemi. Pojawiła się jednak iskierka nadziei – niemieccy naukowcy z Instytutu Maxa Plancka w Moguncji odkryli, że zestalony siarkowodór jest w stanie przewodzić prąd bez strat, w temperaturze -70 st. Celsjusza. To wciąż dość chłodno, jak na nasze standardy, ale przynajmniej znajdziemy takie warunki na naszej planecie, a konkretnie na Antarktydzie. 

Naukowcy wykorzystali siarkowodór, ale nie w jego naturalnym stanie występowania. Normalnie, H2S jest bezbarwnym gazem, który pachnie jak zgniłe jaja. Po ściśnięciu niewielkiej jego ilości diamentowymi kowadłami i uzyskaniu ciśnienia 1,6 miliona razy wyższego niż atmosferyczne – a to właśnie zrobili naukowcy z Instytutu Maxa Plancka w Moguncji – siarkowodór zmienił się w ciało stałe, które wykazało swoje niezwykłe cechy nadprzewodzące. Możliwość pracy w temperaturze -70 st. Celsjusza to bezapelacyjny rekord (i to lepszy o 40 st. od poprzedniego). I choć nie jest to może „Święty Graal”, którego szukają naukowcy, z pewnością odkrycie to stanowi ogromny krok naprzód dla fizyki.

Niemieccy naukowcy wciąż nie wiedzą, co czyni zestalony siarkowodór tak dobrym nadprzewodnikiem. Najbardziej prawdopodobna teoria zakłada jednak, że może to mieć jakiś związek z występowaniem jonów wodorowych. Te wspomagają elektrony przy tworzeniu tzw. par Coopera (jednego z podstawowych elementów teorii BCS nadprzewodnictwa niskotemperaturowego). Pełne zrozumienie tego odkrycia jest konieczne, aby kontynuować eksperymenty, mające na celu odnalezienie idealnego nadprzewodnika. Bo chociaż możliwość pracy w -70 st. Celsjusza może robić wrażenie, to by nadprzewodniki mogły rzeczywiście doprowadzić do rewolucji w elektronice musiałyby być w stanie działać w temperaturze pokojowej. Naukowcy wierzą, że kiedyś to się wreszcie uda. Cóż możemy powiedzieć – trzymamy kciuki!

Źródło: Digital Trends, PAP, Uniwersytet Warszawski (foto)