Rochester Üniversitesi’nde görevli araştırmacılar daha önceki makalelerini geri çekmek zorunda kaldıktan sonra şimdi daha etkileyici bir keşifle geri döndüler. Kasım 2023 Nature dergisinde paylaşılan bilgilere göre, oda sıcaklığında ve normal basınç altında süper iletken özelliklere sahip yeni bir malzeme keşfettiler.
Oda sıcaklığında süper iletkenlik, asırlık bir rüyanın gerçeğe dönüşmesi anlamına gelebilir.
Mevcut “süper iletken”ler, sürtünmesiz elektrik iletimi için pahalı ve hantal soğutma sistemleri gerektirir; ancak oda sıcaklığındaki malzemeler, trenleri havaya kaldırmaktan füzyon enerjisi için gereken ultra güçlü mıknatıslara kadar bir dizi uygulama için potansiyel olabilir.
Ranga Dias liderliğindeki Rochester Üniversitesi grubu, 2020’de, iki elmas arasında milyonlarca kez sıkıştırılan karbon, kükürt ve hidrojen içeren küçük bir parçacıkta (CSH- a tiny speck of carbon, sulfur, and hydrogen (CSH),) süper iletkenlik keşfettiğini bildirdi.
Bu, atmosferik basınç altında gerçekleşen bir başarıydı. Ancak başka araştırmacılar CSH sonuçlarını tekrarlayamadı ve çalışmanın tarifinin belirsiz ve eksik olduğunu savundu. Nature dergisi, tüm yazarların itirazları üzerine Eylül 2022’de makaleyi geri çekti.
22 Şubat’ta Dias ve ekibi, orijinal iddialarını yeniden doğruladı. arXiv’de yayınlanan bir ön baskıda, 260 K’nin biraz altında bir sıcaklıkta, ancak önceki basınca göre daha düşük süper iletkenlik sağlayan yeni bir CSH versiyonunu sentezlediklerini açıkladılar. Chicago Illinois Üniversitesi’nden malzeme kimyacısı olan Russell Hemley, malzemenin yapısının belirlenmesine yardımcı olduğunu belirterek, “Bu, CSH ile ilgili tüm soruları açıklığa kavuşturmalı” dedi.
Şimdi daha umut verici bir madde geliyor: nitrojen katkılı lutesyum-hidrit (LNH- nitrogen-doped lutetium-hydride).
Dias’ın ekibi, elmas bir mengeneye ince bir lutesyum folyo yerleştirdi ve bir hidrojen ve nitrojen gazı karışımını enjekte etti. Basıncı 2 gigapaskal’a çıkararak ve karışımı 200°C’de 3 gün pişirerek parlak mavi bir kristal benek oluşturdular; bu benek, basınç hafifletildikten sonra bile varlığını sürdürdü.
Elmas uçlu bir mengene içinde basınç arttıkça, mavi lutesyum kristali pembeye dönüşüyor ve elektrik direnci sıfıra iniyor. Ranga Dias, basıncı 0,3 gigapaskal’a düşürdüklerinde elektrik direncinin tekrar sıfıra düştüğünü ve mavi rengin pembeye döndüğünü belirtiyor. Malzeme, 1 gigapaskal basınç altında 294 K’de (orijinal CSH’den 7° daha sıcak ve gerçek oda sıcaklığı) süper iletkenlik zirvesine ulaşıyor.
Manyetik ölçümler, numunenin dışarıdan uygulanan bir manyetik alanı itmekte süper iletkenlerin ayırt edici özelliğini gösteriyor. Yazarlar, makalenin beş tur incelemeden geçtiğini ifade ediyor.
Nevada Üniversitesi’nden fizikçi Ashkan Salamat, çalışmanın kıdemli yazarlarından biri olarak, “Bu, hidrit üzerine yapılan en detaylı çalışma” diyor.
Diğer uzmanlar da sonuçların etkileyici göründüğü konusunda hemfikir.
Fizikçi Alexander Goncharov, “İnandırıcı görünüyor” ifadesini kullanırken, James Hamlin, makalenin farklı tekniklerin kullanıldığı bir güç gösterisi olduğunu belirtiyor.
Ancak, nitrojen katkılı lutesyum-hidrit (LNH) adlı yeni malzeme, birçok soruyu gündeme getiriyor.
Teorik fizikçi Lilia Boeri, bu malzemenin geleneksel süperiletkenlik teorisine aykırı olduğunu ve hidritlerin genellikle daha düşük sıcaklıklarda süperiletkenlik gösterdiğini belirtiyor.
Dias ve ekibi ise nitrojenin, lutesyum atomları arasında bir yapı oluşturarak süperiletkenliği sağladığını öne sürüyor. Ancak bu yapı henüz doğrulanmış değil.
Keşfi değerlendiren Mikhail Eremets, U of R ekibinin başka gruplara çalışmalarını kopyalamaları konusunda yardımcı olmaları gerektiğini ifade ediyor.
Ancak Dias, malzemeyi ticarileştirmeye çalıştıklarını ve sürecin mülkiyeti nedeniyle materyali dağıtmayacaklarını belirtiyor.
Bu durum, diğer fizikçiler tarafından eleştiriliyor ve malzemenin yapısal bilgilerini paylaşmamanın bilimsel etikle bağdaşmadığı ifade ediliyor.
Kaynak: Science.org
YAZI
- 10
