Die Wissenschaftler viele Jahre auf der Suche nach verschiedenen Möglichkeiten, um Wasserstoff zu betreten metallischer Zustand. Metallische Zustand von Wasserstoff — ist der Heilige Gral in den Materialwissenschaften, da kann es für den Supraleiter: Materialien, die nicht behindern den Strom der Elektronen, was zu einer effizienteren Kraftübertragung um ein Vielfaches. Zum ersten mal haben Wissenschaftler unter der Leitung von Viktor Стружкина von der Universität Carnegie, mischen Wasserstoff mit Natrium, experimentell erzeugten eine neue Klasse von Materialien, die Versprechen, verändert sich das Bild im Bereich der Supraleiter und kann verwendet werden, für die Speicherung von Wasserstoff als Kraftstoff. Die Studie wurde in Nature Communications.
Es wurde angenommen, dass bestimmte Wasserstoff angereicherte verbindungen, die aus mehreren Atomen Wasserstoff und Alkalimetalle (Lithium, Kalium oder Natrium) sind, ein neues chemisches Mittel zur Veränderung der elektronischen Struktur der Verbindung. Dies wiederum kann zur Entwicklung von metallischen Hochtemperatur-Supraleitern.
«Das Problem in der Temperatur, erklärt Стружкин. — Vorhandene Supraleiter existieren können nur unpraktisch bei niedrigen Temperaturen. In den letzten Jahren begonnen, die Versprechen, verbindungen mit mehreren Wasserstoffatomen, die mit alkalischen Metallen, die vorhanden sind, können bei einer praktischen Temperaturen. Theoretisch werden Sie besitzen einzigartige Eigenschaften, die nützlich für die Supraleitung».
Jetzt Vorhersagen wurden bestätigt.
Die Gruppe Стружкина nutzte diese Theorie für die Zusammenstellung der Experimente und gemessen Proben gleichzeitig unter Verwendung der Methode, zeigt die Atomare Struktur von (рентгеноструктурный Analyse), und die Methode der Raman-Spektroskopie. Theoretisch, Natrium-Wasserstoff-Material muss stabil sein, unter Druck, besitzen metallische Eigenschaften und einzigartige Struktur sowie die Präsentation supraleitenden Eigenschaften.
Die Wissenschaftler führten Experimente mit der Anwendung von hohem Druck und hoher Temperatur. Materie unter solchen extremen Bedingungen können sich in neue Strukturen mit neuen Eigenschaften. Mit Hilfe der Hochdruck-fügen Sie Proben von Lithium und Natrium in der Zelle mit Diamant наковальнями und erhitzten Ihren Laser. Bei einem Druck von 300 000-400 000 Atmosphären (30-40 HPa) und einer Temperatur von etwa 1700 Grad Celsius, die Wissenschaftler zum ersten mal beobachteten Strukturen «полигидридов», Natriums mit drei Wasserstoffatomen (NaH3) und NaH7 — Natrium Familie mit Wasserstoffatomen — in einem äußerst ungewöhnlichen Konfigurationen. Drei negativ geladenen Wasserstoffatomen in NaH7 ausgekleidet und zeigten zusammengefasst Wasserstoff-Kette, eine neue Phase, die sehr Verschieden von reinem Wasserstoff.
«Die Existenz dieser Konfiguration vorhergesagt noch im Jahr 1972, vor über 40 Jahren, sagt DAK Yong Kim, Wissenschaftler der Gruppe Стружкина. — Es stellte sich heraus, dass unsere Experimente stehen im Einklang mit der Theorie, die Existenz vorhergesagt-NaH3. Als nettes extra, wir beobachteten auch eine Verbindung mit sieben Atomen Wasserstoff».
Die Wissenschaftler planen weiter sehen, ob Sie die Materialien dieser Klasse bei niedrigeren Temperaturen und drücken. In jedem Fall ist eine neue Klasse von Materie eröffnet eine neue Welt der Möglichkeiten.
Neues Material verspricht einen Durchbruch im Bereich der Supraleiter
Ilja Hel