Nadprzewodzący siarkowodór

Specjaliści badający nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe od 30 lat skupiają swoją uwagę na miedzianach. Najwyższa uzyskana dotychczas temperatura, w jakiej miedziany są nadprzewodnikami wynosi 164 kelwiny (-109 stopni Celsjusza). Jednak naukowcom udało się pobić ten rekord. Wykorzystali w tym celu siarkowodór, który poddany ciśnieniu podobnemu jakie panuje we wnętrzu Ziemi wykazywał właściwości nadprzewodzące w temperaturze 190 kelwinów (-83 stopnie Celsjusza). Jeśli wyniki te się potwierdzą, będzie to szokujące. Będziemy mieli do czynienia z historycznym odkryciem - mówi Robert Cava, chemik z Princeton University.

Uznawana obecnie teoria dotycząca nadprzewodnictwa (teoria BCS) mówi, że wibracje w atomach kryształów mogą spowodować, że elektrony utworzą pary Coopera, które z kolei przemieszczają się nie napotykając na żaden opór. Teoria ta powstała w latach 50. ubiegłego wieku, jednak prawdopodobnie nie wyjaśnia nadprzewodnictwa obserwowanego w miedzianach. Specjaliści mają jednak nadzieję, że BCS umożliwi badanie nad innymi potencjalnymi nadprzewodnikami wysokotemperaturowymi, szczególnie zawierającymi lekkie atomy, jak wodór.

Najnowsze badania bazują na pracy Neila Ashcrofta z Cornell Univeristy, który opierając się na teoretycznych przewidywaniach chińskich fizyków, badał nadprzewodnictwo związków wodoru. Chińczycy stwierdzili bowiem, że siarkowodór powinien wykazywać właściwości nadprzewodzące w temperaturze do około 80 K o ile zostanie poddany ciśnieniu rzędu 1,6 miliona atmosfer. Tak wysokie ciśnienie wymusza pojawienie się par Coopera i czyni je bardziej odpornymi na zmiany temperatury.

Najnowsze odkrycie to dzieło zespołu Mikhaila Eremetsa z Instytutu Chemii im. Maksa Plancka w Moguncji. Uczeni umieścili kawałek siarkowodoru, wielkości zaledwie 1/100 milimetra, pomiędzy diamentowymi ostrzami, a następnie badali, w jakiś sposób zmienia się oporność materiału w miarę jego schładzania do temperatury zera absolutnego.

Eksperci są podekscytowani i mówią, że możemy mieć do czynienia z bardzo ważnym przełomem w badaniach nad nadprzewodnictwem. Jednak Alexander Gurevich, teoretyk z Old Dominion University w Norfolk, zaleca ostrożność. Zauważa, że niemiecki zespół powinien jeszcze wykazać pojawienie się efektu Meissnera, czyli zanikania pola magnetycznego w czasie przechodzenia w stan nadprzewodzący.

siarkowodór nadprzewodnik