Odkrili superprevodnik pri običajnih zimskih temperaturah
Matej Huš
13. dec 2018 ob 00:22:00
Na Inštitutu za kemijo Max Planck v nemškem Mainzu so postavili nov rekord v visokotemperaturni superprevodnosti. Odkrili so, da vzorci lantanovega hidrida (LaH10) zadržijo superprevoden značaj vse do temperature -23 °C, če jih izpostavimo dovolj visokemu tlaku. S tem so rekord iz leta 2015 dvignili za skoraj petdeset stopinj, kar nas navdaja z optimizmom, da tudi superprevodnosti pri sobni temperaturi ni več daleč. Nekoliko manj optimistična pa je opomba, da so morali za trenutni dosežek vzorec izpostaviti tlaku 170 GPa, kar je 1,7-milijonkrat več kot na površju Zemlje.
Čeprav je skupina Mikhaila Eremetsa znana in uveljavljena skupina, košček dokaza, da bi bilo novo odkritje neizpodbitno sprejeto, še vedno manjka. Da nek material razglasijo za superprevoden, fiziki običajno zahtevajo troje: značilen padec upornosti, ko se temperatura zniža pod kritično temperaturo; značilno spremembo kritične temperature ob zamenjavi elementov v vzorcu s težjimi izotopi; demonstracijo Meissnerjevega efekta. Prvi točki je Eremetsova ekipa zlahka izpolnila (upornost pade, pri zamenjavi vodika z devterijem se kritična temperatura spremeni z 250 K na 168 K), pri tretji pa se zatika. Vzorec je premajhen in predvsem je ukleščen v diamantno nakovalo, zato Meissnerjevega efekta še ni pokazali, imajo pa nekaj drugih zelo vzpodbudnih meritev.
Pozorni bralci se bodo gotovo spomnili indijske afere letošnjega poletja, ko naj bi odkrili superprevodnik pri -37 °C in normalnem tlaku. Toda tisti rokopis je imel kup nedoslednosti, zgodba pa je bila preveč fantastična in neponovljiva, da bi jo fiziki vzeli resno. A do danes se ni zgodilo nič, članek pa še vedno ni objavljen. Avtorja sta obljubila dodatne preiskave in dokaze, a odtlej od njiju ni bilo glasu.
Z aktualnim odkritjem pa kaže precej bolje. Hidridi so že dlje časa glavni kandidati za odkritje superprevodnosti pri sobni temperaturi. Eremetsova skupina je letos pokazala, da bi pri temperaturi 209 K lahko bil superprevoden lantanov hidrid, Russell Hemley pa je podobno odkril celo pri temperaturi 260 K! Toda ta članka še nista recenzirana, meritve pa ne neodvisno potrjene.
Vseeno pa so hidridi obetavni, vse odkar Neil Ashcroft davnega leta 1968 izračunal, da naj bi bil kovinski vodik superprevoden pri sobni temperaturi. Kovinskega vodika še nimamo, čeprav smo pred skoraj dvema letoma pisali o tem odkritju. Vzorca ni več, avtorji domnevne raziskave ga ne pripravijo več, tako da je vse skupaj še ena izmed stranpoti znanosti. Toda če ni kovinskega vodika, pa imamo kovinske hidride, ki bi se tudi morali obnašati superprevodno, je leta 2004 pokazal Ashcroft. Problem vseh teh kovinskih hidridov je, da za superprevodnost terjajo ogromen tlak.