Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědci identifikovali první nekonvenční supravodič s chemickým složením, které se vyskytuje i v přírodě. Miassit (miassite) je jedním z pouhých čtyř minerálů nalezených v přírodě, které se při pěstování v laboratoři chovají jako supravodiče. Zkoumání miassitu pak dále odhalilo, že se jedná o nekonvenční supravodič (a to je první případ).
Již delší dobu známé konvenční supravodiče mají vesměs teploty supravodivého přechodu velmi nízké. V 80. letech 20. století vědci objevili nekonvenční supravodiče, z nichž mnohé mají kritické teploty mnohem vyšší. Všechny tyto materiály se vyrábějí v laboratoři, což vedlo k obecnému přesvědčení, že nekonvenční supravodivost není přirozeným jevem.
Miassit (Rh17S15) je ovšem unikátním minerálem hned z několika důvodů, z nichž jedním je jeho složitý chemický vzorec. „Intuitivně si myslíte, že je to něco, co se vyrábí záměrně při cíleném hledání, a že to v přírodě nemůže existovat,“ uvádí Ruslan Prozorov z Ames National Laboratory, „ale ukazuje se, že ano.“ (poznámka PH: ono, jaká v tom jsou oxidační čísla? Na druhé straně s tím není o moc větší problém než v organické chemii atd.)
V přírodě byl miassit objeven poblíž řeky Miass v Čeljabinské oblasti v Rusku. Jedná se nicméně o vzácný minerál, který obvykle neroste jako dobře utvářené krystaly. Pěstování krystalů miassitu v laboratoři bylo součástí úsilí o přípravu sloučenin, které kombinují prvky s velmi vysokou teplotou tání, jako je rhodium (teplota tání 1 963 °C) s těmi naopak těkavými. Růst krystalů Rh17S15 proběhl za nízkých teplot s minimálním tlakem par. V „systému“ Rh-S autoři výzkumu objevili tři nové supravodiče a navíc zjistili, že miassit patří k supravodičům nekonvenčním.
Tým použil různé testy k určení povahy supravodivosti miassitu. Hlavní test (Londonova penetrační hloubka) zkoumá, jak daleko od povrchu může slabé magnetické pole proniknout do hmoty supravodiče. U běžného supravodiče je tato délka při nízké teplotě v podstatě konstantní. U nekonvenčních supravodičů se však lineárně mění s teplotou. Tento test ukázal, že miassit se chová jako nekonvenční supravodič.
Dalším testem bylo zavedení defektů do materiálu. Bombardování materiálu vysokoenergetickými elektrony. vyrazí ionty z jejich pozic, čímž se v krystalové struktuře vytvoří poruchy. Běžné supravodiče nejsou na nemagnetické poruchy citlivé, ty nekonvenční naopak značně. Vnášení defektů mění kritickou teplotu a ovlivňuje také kritické magnetické pole materiálu. U miassitu vědci zjistili právě toto chování.
Hyunsoo Kim et al, Nodal superconductivity in miassite Rh17S15, Communications Materials (2024). DOI: 10.1038/s43246-024-00456-w
Zdroj: Ames National Laboratory / Phys.org
Poznámka PH: V češtině máme také název miesit, což je ale jiný minerál (podle místa Mies – Mechová); snad tedy se to celé nějak nepopletlo.
Jestli se ten minerál vyskytuje v Čeljabinské oblastí, tak to může být z té mimozemské kosmické lodi, co tam před časem bouchla.
(vtip)
Spomína sa Rénium…ale Rh je Rhodium, to Re sa spomenulo iba asi mimochodom…?
To si zase pan redaktor nedal moc práce s napsáním článku. Robotický překladač bez lidské korekce. Za tohle někdo bere honorář?
dekuji za upozorneni a stydim se, samozrejme (navic se to zminuje z hlediska teploty tani, a ta u rhodia zase neni tak vysoka…)