يصبح التنتالوم بولي هيدريد موصلًا فائقًا عند درجة حرارة 30 كلفن وضغوط تبلغ حوالي 200 جيجا باسكال (GPa) ، كما يقول باحثون في الأكاديمية الصينية للعلوم في بكين. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة الموصلية الفائقة في هيدريد مصنوع من معدن انتقالي من المجموعة 5 ، ويقول أعضاء فريق البحث إن هذا الاكتشاف يمكن أن يمهد الطريق نحو تصنيع الهيدروجين المعدني.
الموصلات الفائقة عبارة عن مواد تحمل تيارًا كهربائيًا بدون مقاومة كهربائية عند تبريدها إلى ما دون درجة حرارة انتقالها فائقة التوصيل (Tc). يتم استخدامها في تطبيقات تتراوح من المغناطيسات عالية المجال في ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي ومسرعات الجسيمات إلى وحدات البت الكمومية في أجهزة الكمبيوتر الكمومية. لكن، Tc بالنسبة لمعظم الموصلات الفائقة ، يكون ارتفاعها بضع درجات فقط فوق الصفر المطلق ، وحتى ما يسمى بالموصلات الفائقة عالية الحرارة يجب تبريدها إلى أقل من 150 كلفن قبل أن تتمكن من توصيل الكهرباء بدون مقاومة. لذلك يسعى الباحثون إلى تطوير مواد تبقى فائقة التوصيل في درجات حرارة أعلى ، وفي درجة حرارة الغرفة بشكل مثالي.
الهيدريد يحتل مركز الصدارة
من الناحية النظرية ، يجب أن تكون الحالة المعدنية للهيدروجين ، والتي من المتوقع أن تحدث عند ضغوط عالية للغاية ، موصلاً فائقًا في درجة حرارة الغرفة. لسوء الحظ ، من الصعب جدًا صنع معدن هيدروجين نقي. كبديل ، بدأ العلماء في التحقيق في الهيدريدات ، وهي مركبات تتكون من الهيدروجين والمعدن.
خلال السنوات القليلة الماضية ، تم العثور على كل من هيدريد الكبريت وبولي هيدريد كلاً من الموصلات الفائقة عند درجات حرارة أعلى من 200 كلفن ، وإن كان ذلك فقط عند ضغوط أعلى بمليون مرة من الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر. تشتمل المواد الأخرى فائقة التوصيل في هذه الفئة على هيدرات الأرض النادرة مثل LaH10 و YH9 وهيدرات الأرض القلوية مثل CaH6. تم العثور على الهيدريدات التي تحتوي على الزركونيوم واللوتيتيوم والقصدير بالمثل على ارتفاع معتدل Tc.
تحتوي معظم المعادن الانتقالية ثلاثية الأبعاد على لفات إلكترون محلية تميل إلى إظهار تقلبات مغناطيسية تعارض الموصلية الفائقة. لهذا السبب ، حوّل الباحثون انتباههم إلى معادن انتقالية خماسية الأبعاد مثل Hf و Ta. في الواقع ، يصبح الهافنيوم بولي هيدريد فائق التوصيل عند حوالي 3 كلفن.
بولي هيدريد جديد
فريق من الباحثين بقيادة تشانغكينغ جين لقد قاموا الآن بتصنيع هيدريد إضافي فائق التوصيل ، وهو التنتالوم بولي هيدريد (TaH3). أجروا تجربتهم بوضع المادة في خلية سندان ماسي ، وعند ضغط 200 جيجا باسكال ، لاحظوا أنها فائقة التوصيل عند حوالي 30 ك. وهذا يجعلها أول هيدريد فائق التوصيل مصنوع من معادن المجموعة الخامسة ، كما يقول جين. وزملاؤهم ، الذين بحثوا في مرحلة التوصيل الفائق باستخدام فى الموقع الموصلية الكهربائية وقياسات حيود الأشعة السينية عند ضغوط عالية.
تم العثور على دليل على الموصلية الفائقة "شبه المحيطة" في هيدريد اللوتيتيوم
يوضح جين أن التنتالوم يتمتع بدرجة عالية من التحمل للعناصر الخلالية ويمكنه استيعاب أكثر من ثلاث ذرات هيدروجين في شبكته. ومع ذلك ، فإن هذه الذرات متباعدة جدًا عن بعضها البعض بحيث تقفز الإلكترونات مباشرة بين المواقع المختلفة في المادة وتنتج تيارًا كهربائيًا غير مشتت. "نقترح بالتالي أن الموصلية الفائقة التي لاحظناها مرتبطة بالتهجين بين مداري Ta و H" ، كما يقول عالم الفيزياء. "هذا يختلف تمامًا عما هو متوقع لهيدريد الكالسيوم أو الموصلات الفائقة للبولي هيدريد الأرضية النادرة ، حيث يمكن للإلكترون القفز مباشرة بين ذرات H المجاورة التي تشكل قفصًا كثيفًا للغاية."
مراقبة الموصلية الفائقة في TaH3 يشير إلى أن الهيدروجين المعدني يمكن تحقيقه من خلال تعدين الرابطة التساهمية بين H والعناصر الأخرى. الباحثون الذين أبلغوا عن عملهم في رسائل الفيزياء الصينية، يقولون إنهم يخططون الآن لاستكشاف موصلات أخرى فائقة من البولي هيدريد تحتوي على هذه الروابط التساهمية.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- تمويل EVM. واجهة موحدة للتمويل اللامركزي. الوصول هنا.
- مجموعة كوانتوم ميديا. تضخيم IR / PR. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء بيانات Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- المصدر https://physicsworld.com/a/tantalum-polyhydride-joins-emerging-class-of-high-pressure-superconductors/
- :لديها
- :يكون
- 200
- 30
- 3d
- 7
- a
- فوق
- مطلق
- AC
- الأكاديمية
- المعجلات
- استيعاب
- إضافي
- المجاور
- البديل
- an
- و
- سندان
- التطبيقات
- هي
- حول
- AS
- At
- جوي
- اهتمام
- BE
- يصبح
- كان
- قبل
- بدأت
- بكين
- أقل من
- ما بين
- رباط
- السندات
- على حد سواء
- by
- الكلسيوم
- CAN
- حمل
- مركز
- الصينية
- فئة
- انقر
- الزملاء
- أجهزة الكمبيوتر
- إدارة
- تتكون
- استطاع
- تساهمي
- حالياًّ
- منحنى
- اعتماد
- المشتق
- تطوير
- داياموند
- مختلف
- صعبة
- مباشرة
- اكتشاف
- كل
- أرض
- كهربائي
- كهرباء
- الإلكترونات
- عناصر
- الناشئة
- حتى
- عرض
- متوقع
- تجربة
- ويوضح
- اكتشف
- جدا
- بعيدا
- قليل
- الاسم الأول
- لأول مرة
- دون تقلبات
- في حالة
- النموذج المرفق
- وجدت
- تبدأ من
- GPA
- رسم بياني
- تجمع
- يملك
- he
- مرتفع
- أعلى
- لكن
- HTTP
- HTTPS
- الهدرجة
- صورة
- in
- تتضمن
- معلومات
- قضية
- IT
- انها
- ينضم
- JPG
- م
- مختبر
- ليد
- مستوى
- مثل
- محلي
- صنع
- مغناطيس
- جعل
- يصنع
- مادة
- المواد
- ماكس العرض
- قياسات
- الأعضاء
- معدن
- المعادن
- ربما
- مليون
- باعتدال
- الأكثر من ذلك
- أكثر
- التصوير بالرنين المغناطيسي
- يجب
- جديد
- لا
- الآن
- of
- فقط
- جاكيت
- عارض
- or
- أخرى
- الماضي
- تدمير
- تنفيذ
- مرحلة جديدة
- فيزياء
- عالم الفيزياء
- وضع
- خطة
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- الضغط
- إنتاج
- كمية
- أجهزة الكمبيوتر الكم
- تتراوح
- نادر
- أدركت
- سبب
- ذات صلة
- لا تزال
- تقرير
- بحث
- الباحثين
- المقاومة
- غرفة
- قول
- علوم
- العلماء
- SEA
- تسعى
- ينبغي
- إظهار
- يظهر
- وبالمثل
- المواقع
- يدور
- الولايه او المحافظه
- هذه
- اقترح
- فائقة التوصيل
- الموصلية الفائقة
- أخذ
- فريق
- يروي
- من
- أن
- •
- من مشاركة
- نظرية
- وبالتالي
- تشبه
- هم
- على الرغم من؟
- ثلاثة
- صورة مصغرة
- الوقت
- مرات
- إلى
- تسامح
- جدا
- تماما
- نحو
- انتقال
- صحيح
- تحول
- لسوء الحظ
- مستعمل
- استخدام
- جدا
- المزيد
- طريق..
- we
- حسن
- ابحث عن
- ما هي تفاصيل
- متى
- التي
- من الذى
- مع
- بدون
- للعمل
- العالم
- أشعة سينية
- سنوات
- زفيرنت
- صفر