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Wissenschaftler synthetisieren neuen Hochtemperatursupraleiter

Der Supraleiter Yttriumhydrid hatte überraschend andere Eigenschaften als vorhergesagt.

Ein internationales Team unter der Leitung von Artem R. Oganov vom Skolkovo-Institut für Wissenschaft und Technologie Skoltech und Dr.Ican Troyan vom Institut für Kristallographie von RAS untersuchte kürzlich einen neuen Hochtemperatursupraleiter, Yttriumhydrid YH. 6 , um bei niedrigeren Drücken eine Supraleitung bei Raumtemperatur zu erreichen.

Ihre Forschung, in der Zeitschrift veröffentlicht Fortgeschrittene Materialien, Einzelheiten zu ihren Experimenten mit Yttriumhydrid, die erstmals 2015 von chinesischen Wissenschaftlern theoretisiert wurden, a Pressemitteilung von Skoltech erklärt.

"Bis 2015 waren 138 K oder 166 K unter Druck die Aufzeichnung der Hochtemperatursupraleitung. Die Supraleitung bei Raumtemperatur, die noch vor fünf Jahren lächerlich gewesen wäre, ist Realität geworden. Im Moment ist der springende Punktist es, bei niedrigeren Drücken eine Supraleitung bei Raumtemperatur zu erreichen ", sagt Dmitry Semenok, Mitautor der Arbeit und Doktorand bei Skoltech.

Yttriumhydride zählen zu den drei der Wissenschaft bekannten Hochtemperatursupraleitern. Der hochrangige Supraleiter ist ein Material mit einer unbekannten SCH-Zusammensetzung und Supraleitung bei 288 K. Darauf folgt Lanthanhydrid, LaH 10 das bei Temperaturen bis zu 259 K supraleitend ist. Schließlich Yttriumhydride, YH 6 und YH 9 haben Supraleitungstemperaturen von 224 K bzw. 243 K

Diskrepanzen zwischen Supraleitungstheorie und Experimenten

Die Supraleiter mit der höchsten Temperatur wurden zuerst theoretisch vorhergesagt und bevor sie in Experimenten erstellt und untersucht wurden. Dies war auch bei Yttriumhydrid der Fall.

"Zuerst betrachten wir das Gesamtbild und untersuchen eine Vielzahl verschiedener Materialien am Computer. Dies beschleunigt die Arbeit erheblich. Auf das erste Screening folgen detailliertere Berechnungen. Das Sortieren von fünfzig oder hundert Materialien dauert etwa ein Jahr.während ein Experiment mit einem einzelnen Material von besonderem Interesse ein oder zwei Jahre dauern kann ", kommentiert Oganov.

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Kritische Supraleitungstemperaturen werden typischerweise theoretisch mit einer Fehlergrenze von etwa 10-15% vorhergesagt - dies ist eine ähnliche Genauigkeit wie bei Vorhersagen kritischer Magnetfelder.

Mit Yttriumhydrid war die Theorie weiter von der Marke entfernt als üblich. Das in Experimenten beobachtete kritische Magnetfeld ist 2- bis 2,5-mal größer als theoretisch vorhergesagt. Dies ist das erste Mal, dass Wissenschaftler auf eine so große Diskrepanz stoßen, etwas, dasbleibt bislang ein Rätsel.

Wie in der Pressemitteilung von Skoltech hervorgehoben, gibt es möglicherweise einige nicht berücksichtigte physikalische Effekte, die zur Supraleitung des Materials beitragen.

Im Oktober 2020 waren Forscher der Universität von Rochester die ersten, die dies erreichten. Supraleitung bei Raumtemperatur . TIME Magazine schrieb später: " Lassen Sie uns klar sein: Hoverboards, Magnetschwebebahnen und widerstandsfreie Stromleitungen kommen dieses oder nächstes Jahr nicht. Aber dank Ranga Dias [leitender Forscher an der Universität von Rochester] sind sie näher als je zuvor. "

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Supraleitende Materialien versprechen eine Vielzahl von technologischen Anwendungen und Fortschritten im Zusammenhang mit Quantencomputern, schwebenden Zügen und sogar Mondarchivierung .

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