26. 6. 2023 17:00

Roztahování kovu vedlo k objevu přechodu k supravodivosti

Tým vědců z MIT tvrdí, že objevil mechanismus, který způsobuje, že se některé materiály stávají supravodiči. Supravodiče velmi dobře vedou elektrony, protože nemají žádný elektrický odpor. Většina z nich však funguje pouze za velmi specifických podmínek, například při extrémně nízkých teplotách, jak uvádí web Extreme Tech.

Výzkum, který vedl fyzik z MIT Riccardo Comin, se snaží pochopit, jak materiály přecházejí ze stavu s elektrickým odporem do stavu supravodiče. Je to téměř jako přepnutí vypínače; v jednu chvíli máte typický kus kovu a pak odpor klesne na nulu a elektrony mohou volně proudit. Jedná se o takzvaný nematický přechod.

Při minulých experimentech se supravodiči fyzikové pozorovali nematičnost, koordinovaný posun atomárních stavů. Silné interakce mezi elektrony způsobují roztažení materiálu v mikroskopickém měřítku, což následně nutí elektrony proudit tímto směrem. Vědci spekulovali, že mechanismem nematičnosti by mohl být magnetický spin supravodivých materiálů.

Čtěte také

Některé České restaurace trestají nedojedená jídla poplatkem. Kdo nedojí, připlatí si

21. 5. 2026

Zaměřili se na selenid železa, protože ten se při vyšších teplotách přepíná na supravodič než jiné supravodiče železa, ale nemá žádné koordinované magnetické vlastnosti. Experiment spočíval v připevnění malých proužků selenidu železa ke kouskům titanu. Titan sloužil jako rám, který výzkumníkům umožnil mechanicky roztáhnout selenid železa a napodobit tak roztažení pozorované při nematickém přechodu. Tým postupoval po zlomcích mikrometru a skenoval vzorky selenidu železa vysokoenergetickým rentgenovým zářením, aby našel jakýkoli náznak přechodu supravodiče.

V molekule selenidu železa jsou dva elektronové orbitaly a elektrony se v nich obvykle objevují náhodně. Když se však kov roztáhl, atomy se začaly posouvat a upřednostňovat jeden orbital před druhým. Tato změna byla nápadná a koordinovaná v celém vzorku, což odhalilo nový mechanismus nematičnosti. Tento objev by mohl vědcům pomoci vyvinout nové supravodiče s užitečnějšími vlastnostmi.

Zdroj: extremetech.com, redakce

Čtěte také