Hidrogen metalic

hidrogen metalic, care este sub presiune de aproximativ patru milioane și jumătate de atmosfere, poate avea temperatura cea mai critică de tranziție în gama de conductoare la temperaturi înalte. Conform calculelor preliminare, Italo-germanic savanți fizicieni teoretice, temperatura critică a elementului este egală cu 242 K (minus treizeci și unu de grade Celsius).

Hidrogenul gazos este lichefiat la o temperatură de 20 ° C Dacă temperatura este mai mică de 6 K, acesta poate fi transformat în elementul în stare solidă. Hanington Wigner și în 1935 presupus producerea hidrogenului într - un laborator. Potrivit acestora, era necesar să se utilizeze o presiune ridicată - aproximativ 25 GPa (GPa este aproximativ egal cu unu la zece mii de atmosfere). Astfel, sub presiune ridicată membru se transformă într-un izotop al hidrogenului - un element dielectric conductor. Trebuie remarcat faptul că gazul în starea inițială are proprietăți conductive. Precum și metale, element de energie electrică conduce, în timp ce aceasta nu poate fi în stare solidă. Cu alte cuvinte, hidrogenul poate fi un lichid și având proprietăți metalice.

În 1971 a venit lucrarea de publicare de oameni de știință sovietici și teoreticieni conduse de Kagan. grup fizicienii au demonstrat că hidrogenul metalic poate fi metastabilă. Acest lucru înseamnă că , după încetarea expunerii la presiune ridicată , elementul nu se deplasează la starea inițială - de gaze, care are proprietăți dielectrice. În același timp, este încă neclar dacă acest pas este suficient de lungă pentru a avea timp pentru utilizarea hidrogenului metal.

Primul succes în planul de testare a fost preparat în 1975, anul în luna februarie. O echipa de oameni de stiinta condusa de Vereshchagin creat de hidrogen metalic. Sub influența temperaturii de 4,2 K într-o celulă în strat subțire cu un nicovale diamant, de asemenea, supuse la o presiune de ordinul a 300 GPa sa observat scăderea rezistenței electrice a gazului în milioane de ori. Acest lucru a indicat trecerea hidrogenului în stare metalică.

Pentru înaltă presiune diamant nicovală aplicate. Este prezentat sub forma a două diamante artificiale cu vârf presate unul față de celălalt prin intermediul unei prese. Ca urmare, reducerea, diametrul - de ordinul a câteva zecimi de milimetru, format la presiunea necesară. Pe acest site se răcește proba în celulă. Eșantionul în aceeași locație este un echipament fed: termocuple miniaturale, electrozi și alte dispozitive de măsurare.

Următorul pas în activitatea oamenilor de știință a fost de a identifica posibilitatea unei tranziții ulterioare la starea supraconductoare a metalului. Mai întâi Întrebați această problemă Neil Ashcroft. Teoreticianul a prezis că hidrogenul metalic va fi proprietăți „exotice“ atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate de peste 200 K.

Relativ publicat recent de lucru al fizicienilor germani și italieni. Autorii susțin că, prin mecanismul electron-fonon de formare a perechilor Cooper atins indice record de temperatură critică - 242 K. Cu aceasta, cu toate acestea, este necesar și expunerea la presiune ridicată - aproximativ 450 GPa, iar aceasta, la rândul său, de patru ani și jumătate de milion ori presiunea atmosferică.

La formarea electron-fonon perechile Cooper de mișcare într-un grilaj periodic în electroni atrăgând următorii ioni cip, încărcat pozitiv. Astfel, există o ușoară deformare a grilajului, și pentru o perioadă scurtă de timp crește concentrația de sarcină pozitivă. Prin creșterea concentrației de celălalt este atras. Deci, cei doi electroni sunt atrase. La o temperatură nenul fluctuația ionilor despre stările lor de echilibru. Fononi - Quanta acestei fluctuații de date.