Illustrasjonsbilde av tradisjonell superleder (Bilde: Wikimedia Commons/Henry Mühlpfordt)

Nå kan superledere virke i romtemperatur

Den hellige teknologi-gral er et steg nærmere.

Er det noe som får ingeniører, forskere og oppfinnere til å bli litt blanke i blikket, er det superledere. Dette er en tilstand helt fri for elektrisk motstand og frastøtning av magnetfelt, slik at energi kan overføres fullstendig uten tap.

Normalt sett oppnås denne tilstanden kun ved ekstrem nedkjøling: for metaller som regel til det absolutte nullpunktet, minus 273,15 grader celsius, for keramiske kopperoksider rundt minus 150 grader celsius. Alt over disse temperaturene og materialet oppfører seg som normalt. Alt under og det blir superledere.

Keramikk i romtemperatur

For første gang har nå forskere klart å få gi et keramisk materiale superlederegenskaper ved romtemperatur – vel å merke kun i et par milliondelers sekund. Dette oppnår de ved å bruke korte infrarøde laserpulser.

Teorien til forskerne ved Max Planck-instituttet i Hamburg er at laserstrålene får individuelle atomer i materialet til å forflytte seg i brøkdelen av et sekund og dermed gjøre materialet superledende i et kort øyeblikk.

Forskere har funnet en tredje form for magnetisme »

Kvantefysikk

Forskerteamet oppdaget allerede i 2013 at laserstrålene gjorde det keramiske materialet superledende, men har ikke kunnet forklare nøyaktig hvorfor før nå.

Forklaringen finner vi i strukturen til materialet, som kalles YBCO, yttrium barium kobberoksid. Det består av vekselsvis tynne, doble lag av kobberoksid og tykkere lag med barium, kobber og oksygen. Her kommer også et lite snev kvantefysikk inn: kobberoksid kan snike seg mellom de to tynne lagene.

Under en viss temperatur blir effekten forsterket og kobberoksiden kommer seg gjennom de tykkere lagene også. Det er da materialet får superlederegenskaper.

Men eksperimentet viste at de korte laserpulsene økte tykkelsen på de doble kobberdioksidlagene med to pikometre – og krympet det tykke barium-laget tilsvarende. Dermed fikk materialet superlederegenskaper i romtemperatur, i hvert fall i et ørlite øyeblikk.

Veien fremover

Håpet nå er at eksperimentet skal bidra til økt forståelse for superledere, og ikke minst bidra til å utvikle nye superledere som fungerer ved høyere temperaturer.

Den hellige gralen er selvsagt superledere som fungerer ved romtemperatur, ettersom det vil fjerne behovet for nedkjøling med flytende nitrogen eller helium av materialet. Dersom det oppnås over lengre tid enn bare noen brøkdeler av et sekund, vil det ha enorm betydning for teknologi i tiden fremover.

Har du hørt om thorium?
Det er materialet som kan danke ut oljen »

(Kilde: phys.org)

 

Norges beste mobilabonnement

Mai 2017

Kåret av Tek-redaksjonen

Jeg bruker lite data:

Ice Mobil 1 GB


Jeg bruker middels mye data:

Chili Medium 5 GB


Jeg bruker mye data:

Chili Large 10 GB


Jeg er superbruker:

Chili X-Large 30 GB


Finn billigste abonnement i vår mobilkalkulator

Forsiden akkurat nå

Til toppen