Metallisk hydrogen

click fraud protection

Metallic hydrogen, som er under et trykk på omtrent fire og en halv million atmosfærer, kan være den mest kritiske overgangstemperatur i området for høy temperatur ledere.Ifølge foreløpige beregninger, Italo-tysk team av forskere fra teoretiske fysikere, er den kritiske temperaturen på elementet lik 242 K (minus trettien grader Celsius).

Hydrogengass blir flytende ved en temperatur på 20 C. Hvis temperaturen er lavere fortsatt ved 6 K, kan elementet bli omdannet til fast tilstand.Hanington Wigner og i 1935 overtok produksjonen av hydrogen i et laboratorium.Etter deres syn var det nødvendig å bruke en høytrykks - ca 25 GPa (GPa er tilnærmet lik en ti tusen atmosfærer).Dermed under høyt trykk medlem til isotoper av hydrogen - en dielektrisk element ledende.Det skal bemerkes at gassen i den første tilstand har ledende egenskaper.På samme måte som metaller, elektrisk ledende element, mens det ikke kan være i fast tilstand.Med andre ord, kan hydrogen være en likvid og har metalliske egenskaper.

I 1971 kom utgivelsen arbeidet med sovjetiske forskere og teoretikere ledet av Kagan.En gruppe fysikere hevdet at metallisk hydrogen kan være metastabil.Dette betyr at etter at eksponeringen har opphørt trykkelement som går inn i sin opprinnelige tilstand - en gass som har isolerende egenskaper.På samme tid er det uklart hvorvidt dette trinnet er lang nok til å ha tid til å gjøre bruk av metallisk hydrogen.

første suksess i testplanen ble utarbeidet i 1975, i februar.En gruppe forskere ledet av Vereshchagin opprettet metallisk hydrogen.Under påvirkning av en temperatur på 4,2 K i et tynt lag i elementet ved hjelp av diamant ambolter også utsatt for et trykk på 300 GPa, var det en reduksjon av den elektriske motstand i gass en million ganger.Dette indikerte overgangen av hydrogen til metallisk tilstand.

For høytrykks diamond ambolt brukt.Det er presentert i form av to kunstige diamanter, akutt presset mot hverandre ved hjelp av pressen.Som et resultat, kuttet med en diameter - størrelsesorden flere tiendedels mm, dannet det nødvendige trykk.På dette området i cellen avkjøles prøven.Prøven på samme sted utstyret leveres miniatyr termoelementer, elektroder og andre måleinstrumenter.

neste fasen i arbeidet til forskerne var å identifisere mulige påfølgende overgang til superledende tilstand av metallet.Først Spør dette problemet Neil Ashcroft.Teoretiker spådd at metallisk hydrogen vil "eksotiske" egenskaper ved høye temperaturer over 200 K.

Mer nylig kom arbeidet til de tyske og italienske fysikere.Forfatterne hevder at på grunn av den elektron-fonon mekanisme for dannelse av Cooper parene oppnådde rekord høy kritisk temperatur på - 242 C. På samme tid, er det imidlertid nødvendig, og virkningen av høyt trykk - ca. 450 GPa, og dette i sin tur, er fire og en halv millionganger atmosfærisk trykk.

Når elektron fonon dannelsen av Cooper parene bevegelse i periodiske gitter i krystall elektronet er tiltrukket nærmeste ioner ladet positivt.Det er således en liten deformasjon av gitteret, og for en kort tid, øker konsentrasjonen av positiv ladning.Ved å øke konsentrasjonen av det andre elektronet er tiltrukket.Dermed er begge elektroner tiltrekkes.På null temperatursvingninger oppstår ioner om sine likevektstilstander.Fononer - kvanter av disse dataene svingninger.