ตัวนำยิ่งยวดช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้อย่างสมบูรณ์แบบโดยไม่สูญเสียสิ่งใด ๆ
ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวัสดุตัวนำยิ่งยวดซึ่งทำงานที่อุณหภูมิสูงเป็นประวัติการณ์ซึ่งอาจขยับเข้าใกล้เป้าหมายเพื่อบรรลุความสมบูรณ์แบบที่อุณหภูมิห้อง
ทำให้ทุกอย่างเย็นพอและอิเล็กตรอนจะผ่านโลหะโดยไม่เกิดความต้านทานเพิ่มความร้อนหรือทำให้ช้าลง แต่ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าตัวนำยิ่งยวดนั้นใช้งานได้ในอดีตที่อุณหภูมิเย็นจัดซึ่งอยู่เหนือศูนย์สัมบูรณ์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ที่ทำให้พวกเขาไร้ประโยชน์สำหรับการใช้งานเช่นการเดินสายไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพมากหรือซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่รวดเร็วอย่างไม่น่าเชื่อ ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้สร้างวัสดุตัวนำยิ่งยวดรุ่นใหม่ที่ทำงานในอุณหภูมิที่สูงขึ้นกว่าเดิม
ในการศึกษาใหม่กลุ่มนักวิจัยได้ใกล้ชิดกับเป้าหมายของพวกเขามากยิ่งขึ้นโดยการสร้างวัสดุที่มีค่ายิ่งยวดที่ลบ 9 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 23 องศาเซลเซียส) ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่สูงที่สุดเท่าที่เคยพบมา
ทีมสำรวจวัสดุประเภทหนึ่งเรียกว่าตัวนำยิ่งยวดไฮไดรด์ซึ่งการคำนวณทางทฤษฎีทำนายไว้ว่าจะยิ่งยวดยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงขึ้น เพื่อสร้างวัสดุเหล่านี้พวกเขาใช้อุปกรณ์ขนาดเล็กที่เรียกว่าเซลล์ทั่งเพชรที่ทำขึ้นจากเพชรขนาดเล็กสองตัวที่บีบอัดวัสดุให้มีความดันสูงมาก
พวกเขาวางตัวอย่างขนาดเล็ก - สองไมครอนยาวของโลหะสีขาวที่เรียกว่าแลนทานัมภายในรูที่เจาะเข้าไปในฟอยล์โลหะบาง ๆ ที่เต็มไปด้วยไฮโดรเจนเหลว การตั้งค่าเชื่อมต่อกับสายไฟฟ้าบาง ๆ อุปกรณ์ดังกล่าวบีบตัวอย่างที่จะกดดันระหว่าง 150 และ 170 gigapascals ซึ่งมากกว่า 1.5 ล้านเท่าของความดันที่ระดับน้ำทะเล จากนั้นใช้คาน X-ray เพื่อตรวจสอบโครงสร้าง
ที่ความดันสูงนี้แลนทานัมและไฮโดรเจนรวมตัวกันกลายเป็นแลนทานัมไฮไดรด์
นักวิจัยพบว่าที่ลบ 9 F (ลบ 23 C) แลนทานัมไฮไดรด์แสดงคุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวดสองในสาม วัสดุไม่แสดงความต้านทานต่อไฟฟ้าและอุณหภูมิลดลงเมื่อใช้สนามแม่เหล็ก พวกเขาไม่ได้ปฏิบัติตามเกณฑ์ที่สามความสามารถในการขับไล่สนามแม่เหล็กในขณะที่ทำให้เย็นลงเนื่องจากตัวอย่างมีขนาดเล็กเกินไปตามชิ้นส่วนข่าวและมุมมองในวารสาร Nature
"จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าเราอาจเข้าสู่ช่วงการเปลี่ยนภาพจากการค้นพบตัวนำยิ่งยวดโดยกฎเชิงประจักษ์ปรีชาหรือโชคดีที่ได้รับคำแนะนำจากการทำนายเชิงทฤษฎีที่เป็นรูปธรรม" เจมส์แฮมลินศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยฟลอริดา ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาเขียนไว้ในความเห็น
อันที่จริงกลุ่มหนึ่งรายงานการค้นพบที่คล้ายกันในเดือนมกราคมในวารสาร Physical Review Letters นักวิจัยเหล่านั้นพบว่าแลนทานัมไฮไดรด์สามารถเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงขึ้น 44 F (7 C) ตราบใดที่ตัวอย่างถูกนำไปสู่แรงกดดันที่สูงขึ้น - ประมาณ 180 ถึง 200 gigapascals
แต่กลุ่มใหม่นี้พบบางสิ่งที่แตกต่างกันมาก: ที่ความดันสูงเหล่านั้นอุณหภูมิที่วัสดุที่แสดงความเป็นตัวนำยิ่งยวดลดลงอย่างฉับพลัน
เหตุผลของความคลาดเคลื่อนในการค้นพบไม่ชัดเจน "ในกรณีเช่นนี้จำเป็นต้องมีการทดลองเพิ่มเติมข้อมูลการศึกษาอิสระ" ผู้เขียนอาวุโส Mikhail Eremets นักวิจัยของเคมีแรงดันสูงและฟิสิกส์ที่ Max Planck Institute for Chemistry ในเยอรมนีกล่าวกับ Live Science "ตอนนี้เราสามารถพูดคุยได้เท่านั้น"
ตอนนี้ทีมกำลังวางแผนที่จะพยายามลดความดันและเพิ่มอุณหภูมิที่จำเป็นในการสร้างวัสดุตัวนำยิ่งยวดเหล่านี้ตามคำแถลง นอกจากนี้นักวิจัยยังคงค้นหาสารประกอบใหม่ที่อาจยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง
กลุ่มเผยแพร่การค้นพบเมื่อวานนี้ (22 พฤษภาคม) ในวารสาร Nature
