Süperiletkende tarihi başarı! Dünya rekoru yeniden yazıldı

Houston Üniversitesi öncülüğünde yürütülen uluslararası bir araştırma ekibi, süperiletkenlik alanında çığır açan bir başarıya imza attı. Bilim insanları, bakır oksit tabanlı Hg1223 adındaki bir kuprat süperiletken üzerinde gerçekleştirdikleri deneylerle, ortam basıncında bugüne kadar kaydedilen en yüksek süperiletkenlik sıcaklığına ulaştı. Elde edilen -122,15 derece Celsius'luk yeni rekor, önceki seviyeden neredeyse 20 derece daha yüksek bir değer sunuyor. Bu gelişme, süperiletkenlikte onlarca yıldır süren durağanlığı sona erdirirken, alanın pratik uygulamalara yaklaşmasında önemli bir dönüm noktası olarak görülüyor.

Houston Üniversitesi ekibi: Hg1223 ile sınırları zorladı

Çalışmanın merkezinde yer alan Hg1223 adlı kuprat süperiletken, bakır oksit katmanlarının yanı sıra cıva, baryum ve kalsiyum elementlerinin birleşiminden oluşuyor. Bu özel bileşik, 1993 yılından bu yana ortam basıncında en yüksek süperiletken sıcaklığına sahip olma unvanını koruyordu. Ancak yeni araştırmada, bilim insanları "basınçla soğutma" adı verilen yenilikçi bir yöntem uyguladı. Öncelikle Hg1223 malzemesi, 30 gigapascal gibi olağanüstü bir basınca maruz bırakıldı. Bu değer, deniz seviyesindeki atmosfer basıncının yaklaşık 300 bin katına karşılık geliyor. Ardından basınç ani bir şekilde serbest bırakıldı. Bu hızlı değişim, malzemenin metastabil bir yapıya bürünmesini sağladı ve süperiletkenlik sıcaklığının -122,15 derece Celsius'a yükselmesine olanak tanıdı. Bu süreçte ortaya çıkan küçük yapısal kusurların, malzemenin yüksek sıcaklıklarda da süperiletken özellik göstermesini desteklediği düşünülüyor.

Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndan Hua Zhou: 'Günlük teknolojilere kapı aralandı'

Araştırma sonuçları, ABD'deki Argonne Ulusal Laboratuvarı'nda görevli fizikçi Hua Zhou tarafından da büyük bir adım olarak değerlendirildi. Zhou, "Bu malzeme, normal atmosfer basıncında süperiletkenliğini sürdürebildiği için, artık bilim insanları onu laboratuvar dışında da yaygın araçlarla inceleyebilir. Bu da günlük koşullarda çalışacak yeni nesil teknolojilerin geliştirilmesinin önünü açıyor" şeklinde konuştu. Hg1223'ün süperiletken özellikleri, Argonne'daki Gelişmiş Foton Kaynağı (APS) adlı güçlü bir X-ışını lazeriyle doğrulandı. Bu analizler, malzemenin mikroskobik düzeydeki değişimlerini hassas biçimde ortaya koydu. Hg1223, şu anda bilinen en yüksek sıcaklıkta süperiletkenlik gösteren malzeme olmasa da, ortam basıncında elde edilen bu yeni değer, pratik uygulamalar için kritik bir eşik olarak öne çıkıyor. Daha önce -13,15 derece Celsius'ta süperiletkenlik gösteren lantanit dekahidrid örneği, çok daha yüksek – 190 gigapascal – basınç gerektiriyor ve bu nedenle gerçek dünyada kullanımı mümkün görünmüyor.