Hidrogjen metalik

hidrogjeni metalike, e cila është nën presion e rreth katër dhe një gjysmë milion atmosferës, mund të ketë temperaturë më kritike të tranzicionit në rangun e përçuesve temperaturë të lartë. Sipas llogaritjeve paraprake, Italo-gjermanike shkencëtarë fizikantet teorik, temperatura kritike e elementit është e barabartë me 242 K (minus tridhjetë e një gradë Celsius).

gaz hidrogjeni është të lëngshëm në një temperaturë prej 20 C. Nëse temperatura është ende i ulët në 6 K, ajo mund të konvertohet në elementin ngurta shtetëror. Hanington Wigner dhe në 1935 mori prodhimin e hidrogjenit në një laborator. Sipas tyre, ishte e nevojshme për të përdorur një tension të lartë - rreth 25 GPA (GPA është përafërsisht e barabartë me një në dhjetë mijëra atmosferës). Në këtë mënyrë, nën presion të lartë anëtar rezulton ne nje izotop e hidrogjenit - një element dielektrike përçueshëm. Duhet të theksohet se gazit në gjendjen fillestare ka veti përçueshëm. Si dhe metale, element kryen energjisë elektrike, ndërsa ajo nuk mund të jetë në gjendje të ngurtë. Me fjalë të tjera, hidrogjeni mund të jetë një lëng dhe kanë pronat metalike.

Në vitin 1971 hyri punën publikimit të shkencëtarëve sovjetikë dhe teoricienë kryesuar nga Kagan. fizikantë grup provuar se hidrogjen metalike mund të jetë metastabël. Kjo do të thotë se pas përfundimit të ekspozimit ndaj ngritur presion element nuk ka kaluar në gjendjen e tij origjinale - gaz, e cila ka veti dielektrike. Në të njëjtën kohë ajo është ende e paqartë nëse ky hap është mjaft e gjatë që të ketë kohë për të përdorur hidrogjenin metalike.

Suksesi i parë në planin e testimit është përgatitur në vitin 1975, vit në shkurt. Një ekip shkencëtarësh të udhëhequr nga Vereshchagin krijuar hidrogjen metalike. Nën ndikimin e temperaturës prej 4.2 K në një qelizë shtresë e hollë me një Anvils diamanti nënshtruar edhe për një presion të rendit të 300 GPa është vërejtur ulja e rezistencës elektrike e gazit në miliona herë. Kjo tregon kalimin e hidrogjenit në shtet metalike.

Për tensionin e lartë kudhër diamant aplikuar. Ajo është paraqitur në formën e dy diamanti artificial informoi presion kundër njëri-tjetrit me anë të një shtyp. Si rezultat, të prerë, diametri - i rendit të një disa dhjetat e një milimetër, formuar presionin e kërkuar. Në këtë faqe është ftohur mostër në qelizë. Mostra në të njëjtin vend është pajisje majme thermocouples miniaturë, elektrodat dhe pajisjet e tjera matëse.

Hapi tjetër në punën e shkencëtarëve ishte për të identifikuar mundësinë e një tranzicioni të mëvonshëm në gjendjen superconducting e metalit. First Pyetni këtë problem Neil Ashcroft. Teoricien parashikoi se hidrogjeni metalik do të jetë "ekzotike" pronat kur të ekspozuar ndaj temperaturave të larta mbi 200 K.

Relativisht botuar kohët e fundit punën e fizikanëve gjermane dhe italiane. Autorët pretendojnë se nga mekanizmi elektron-phonon e formimit të çifte Cooper arritur tregues rekord temperaturës kritike - 242 K. me këtë, megjithatë, është e nevojshme dhe ekspozimi ndaj presionit të lartë - rreth 450 GPa, dhe kjo, nga ana tjetër, të katër dhe një milion e gjysmë herë presioni atmosferik.

Kur formimin elektron-phonon çifte Cooper për lëvizje në një rrjetë teli periodike në elektron tërheqjen jonet e ardhshme chip, ngarkuar pozitivisht. Kështu, ka një deformim të lehtë të hekurave, dhe për një kohë të shkurtër rrit përqendrimin e ngarkuar pozitive. Për shkak të rritjes së përqendrimit të një elektron është tërhequr. Kështu të dy elektronet janë tërhequr. Në një temperaturë jozero luhatje të joneve rreth shtetet e tyre ekuilibër. Phonons - kuantet e këtyre të dhënave luhatjeve.