Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.
supermaterialer bloghoved

Ikke aprilsnar: superledning ved stuetemperatur

Atter har to russiske forskere bosiddende i England, været på spil med en sensationel udmelding: de har for første gang målt superledning ved stuetemperatur, en opdagelse helt i toppen af det videnskabelige samfunds "most wanted" liste (se wiki artiklen her).

For 16 år siden kickstartede André Geim og Konstantin Novoselov fra Manchester Universitet forskningen i grafen og andre 2D materialer. De skrev den første store artikel om supermaterialet grafen i 2004, og fik Nobelprisen i 2010. Denne gang er det Artem Mischenko, fra Manchester Universitet, der sammen med sin kollega, Ivan Timokhin fra Imperial College i London, har gennemført et helt unikt eksperiment, der for første gang viser superledning ved stue temperatur,

Deres metode er genial, intet mindre. Et ægte Columbus-æg.

Illustration: William Hogarth

Hvor forskningen har fokuseret på mere og mere esotoriske keramiske materialer (såkaldte høj Tc superledere, hvor Tc - T critical - er den kritiske temperature hvorunder materialet bliver superledende) og forsøgssbetingelser - f.eks. 2 millioner atmostfæres tryk - for at presse den kritiske temperatur op bare i *nærheden *af stuetemperatur, er de to forskere gået i en helt anden retning. Måske er Arten Mischenko netop inspireret af Andre Geims berømte "fredag eftermiddag" eksperimenter, som bl.a. førte til levitation af frøer og hamstere i et kraftigt magnetfelt. Andre Geim er den eneste forsker der både har vundet Nobelprisen og Ig Nobel prisen, hvor den første er velkendt :) , og den sidste gives for "achievements that first make people laugh, and then make them think."

Nu ikke gå rundt om den varme grød længere, Peter!

Det innovative skridt er at køle hele stuen ned til 80 K, hvor en single-krystal høj Tc superleder lavet af YBCO (Yttrium Barium Kobber Oxid) er placeret. Denne bliver superledende (Tc = 92 K), så ved at sætte stuetemperaturen til 80 K er problemet løst. For at gøre det hele en lille bitte smule mere praktisk, byggede de en model af en stue i skala 1:76, som man kan se på figuren nedenfor, komplet med møbler og miniature mennesker, der sikkert er hjemme på grund af Coronavirus - eller måske juleaften. Hele molevitten er anbragt i et vakuum kammer, og kølet med en kryokøler, der har en basetemperatur på 65 K.

Illustration: Artem Mishchenko, Ivan Timokhin

Forskerne konstaterede at YBCO krystallen blev superledende ved at Meissner effekten slog til, da temperaturen nåede under Tc. Krystallen var anbragt ovenpå en permament magnet, og idet magnetfeltlinierne ikke kan trænge ind i superlederen, får det superlederen til at levitere et lille stykke over magneten, der såvidt jeg kan se fungerer som stuebord. Det er en anelse mere kompliceret end som så: ved høje magnetfelter, opstår der superledende hvirvler i høj Tc superlederen, der låser magneten og superlederen fast ("quantum locking"). Superledende levitation (og locking) er en af kandidaterne til fremtidens togtransport, hvor meget høje hastigheder kan opnås med lavt energitab på grund af lavere friktion (luftmodstand) - se f.ek.s posteren her, eller artiklen her.

Illustration: Ivan Timokhin# , Artem Mishchenko#

Eksperimenterne blev lavet i et køkken under det universelle Corona lockdown, som de to forskere takker for at give inspiration og anledning ( kedsomhed?) til dette bemærkelsesværdige gennembrud.

Så nej. Det er ikke en aprilsnar, strengt taget. Forskerne har vitterligt målt superledning ved stuetemperatur, blot i en meget lille og meget, meget, *meget * kold stue.

De afsluttende ord er værd at citere i deres knastørre helhed:

> Our approach shows outstandingly fast development of the new Room Temperature Superconductivity based on the standard YBCO single crystalline material and in future we plan to extend the range of Room Temperature Superconductors to other, more conventional, materials such as Sn3Nb, Pb, Hg etc. by purchasing of a more powerful cryocooler with lower base temperature. Creating a high-pressure room could also be considered in order to be in line with the modern trends and recent reports about superhydrides. However, Room Pressure Superconductivity paper would be a subject of purchasing ion mill and diamond anvil cell (DAC). Also, a room scale is expected to be much smaller to fit inside the DAC gasket.

Artiklen "Novel approach to Room Temperature Superconductivity problem" kom på Arxiv i går, og kan (skal) læses her: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2003/2003.14321.pdf

Peter Bøggild er professor i nanoteknologi på DTU. På bloggen Supermaterialer skriver han om stort, småt og tusind gange mindre.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvis ikke opfindelsen du’r, lav basis-principperne om! Hahaha. Definition på stuetemperatur: Min stues temperatur. Ny basis for fake patents out there, beware (ikke at det er den store forandring ift i dag, desværre).

  • 2
  • 0

ja, når forskere keder sig, sker der skøre ting. Lige præcis her handler det nok mest om dejlig sort og tør humor for nørder og andet godtfolk (dvs Ing.dks læsere)

  • 5
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten