超電導の最先端（高圧をかける）

超電導は、摂氏マイナス23度（華氏マイナス9度）の記録的な高温で達成されました。これは、以前に確認された記録と比較して約50度のジャンプです。これは、海面大気の150万倍の高圧で行われました。 ドイツのマックスプランク化学研究所の研究者は、シカゴ大学の研究者と協力して、ランタン超水素化物と呼ばれるこれらの材料の1つを作成し、その超伝導をテストし、その構造と組成を決定しました。 唯一の問題は、材料を非常に高い圧力（150〜170ギガパスカル、海面での圧力の150万倍以上）に置く必要があるということでした。これらの高圧条件下でのみ、材料（直径わずか数ミクロンの小さなサンプル）が新しい記録的な温度で超伝導を示しました。 実際、この材料は、超伝導を証明するために必要な4つの特性のうち3つを示しました。電気抵抗を下げ、外部磁場下で臨界温度を下げ、一部の元素を別の同位体に置き換えると温度変化を示しました。材料が磁場を放出するマイスナー効果と呼ばれる4番目の特性は検出されませんでした。これは、材料が非常に小さいため、この効果を観察できなかったためです。 彼らは、アルゴンヌ国立研究所のAdvanced Photon Sourceを使用しました。これは、より優れたバッテリーから地球の深部内部の理解まで、あらゆる分野で画期的な進歩をもたらした超高輝度、高エネルギーのX線ビームを提供して材料を分析しました。実験では、シカゴ大学の高度放射線源センター内の研究者が、2つの小さなダイヤモンドの間にある材料の小さなサンプルを絞り、必要な圧力をかけ、ビームラインのX線を使用してその構造と組成を調べました。 実験を行うために使用される温度は、世界の多くの場所の通常の範囲内であるため、室温の最終目標、つまり少なくとも摂氏0度が到達可能であるように見えます。 チームはすでに、より合理的な条件下で超伝導を生み出すことができる新しい材料を見つけるために協力し続けています。 「私たちの次の目標は、サンプルの合成に必要な圧力を下げ、臨界温度を周囲温度に近づけ、おそらく高圧で合成できるが、常圧では超伝導であるサンプルを作成することです」とプラカペンカ氏は述べています。 「私たちは、新しい、そしてしばしば予期しない発見をもたらす、新しくて興味深い化合物を探し続けています。」 自然–高圧下の水素化ランタンにおける250Kでの超伝導 ????3¯??内の約250ケルビンの臨界温度での超伝導約170ギガパスカルの圧力でのLaH10の構造。これは、私たちの知る限り、超伝導材料でこれまでに確認された最高の臨界温度です。超伝導は、ゼロ抵抗、同位体効果、および外部磁場下での臨界温度の低下の観察によって証明されました。これは、ゼロ温度で約136テスラの上限臨界磁場を示唆しました。以前の最高臨界温度1と比較して約50ケルビンの上昇は、近い将来に室温超伝導を達成するという目標に向けた有望なステップです。 出典-シカゴ大学ネイチャー