Metallisk hydrogen

Metallisk hydrogen, som er under et trykk på omtrent fire og en halv million atmosfærer, kan ha den mest kritiske overgangstemperatur i området fra høytemperatur-ledere. Foreløpige beregninger, Italo-tyske forskere teoretiske fysikere, den kritiske temperaturen for det element lik 242 K (minus trettien grader Celsius).

Hydrogen-gass er flytendegjort ved en temperatur på 20 C. Hvis temperaturen er lavere fortsatt ved 6 K, kan det bli omdannet til fast tilstand element. Hanington Wigner og i 1935 antatt produksjon av hydrogen i et laboratorium. I henhold til dem, var det nødvendig å benytte et høyt trykk - ca. 25 GPa (GPa er omtrent lik en ti tusen atmosfærer). Hylsen vil således dreie under høyt trykk organ inn i en isotop av hydrogen - en dielektrisk element ledende. Det skal bemerkes at gassen i utgangstilstanden har ledende egenskaper. Så vel som metaller, utfører element strøm, mens det ikke kan være i fast tilstand. Med andre ord, kan hydrogen være en væske og som har metalliske egenskaper.

I 1971 kom utgivelsen arbeidet med sovjetiske forskere og teoretikere ledet av Kagan. fysikere gruppe viste at metallet hydrogen kan være metastabil. Dette betyr at etter opphør av eksponering for forhøyet trykk elementet ikke beveger seg til sin opprinnelige tilstand - gass, som har dielektriske egenskaper. Samtidig er det uklart hvorvidt dette trinnet er tilstrekkelig lang til å ha tid til å bruke metall hydrogen.

Den første suksess i testplanen ble utarbeidet i 1975, året i februar. Et lag av forskere ledet av Vereshchagin laget metallisk hydrogen. Under påvirkning av temperatur på 4,2 K i et tynt lag celle med en diamant ambolter også utsatt for et trykk av størrelsesorden 300 GPa ble det observert reduksjon i elektrisk motstand av gassen i millioner ganger. Dette indikerte overgangen av hydrogen i metallisk tilstand.

For høyt trykk diamond ambolt brukt. Det er presentert i form av to kunstig diamantbesatte presset mot hverandre ved hjelp av en presse. Som et resultat, kuttet, diameteren - i størrelsesorden noen få tiendedels millimeter, dannet det nødvendige trykk. På dette området er avkjølte prøve ble det i cellen. Prøven på samme sted er matet utstyr: miniatyr termoelementer, elektroder og andre måleinnretninger.

Det neste trinn i arbeidet av forskerne var å identifisere muligheten for en senere overgang til den superledende tilstand av metallet. Først Spør dette problemet Neil Ashcroft. Teoretiker spådd at metallisk hydrogen vil være "eksotiske" egenskaper når de utsettes for høye temperaturer over 200 K.

Relativt nylig publisert arbeid av de tyske og italienske fysikere. Forfatterne hevder at på grunn av den elektron-fonon mekanisme for dannelse av Cooper parene oppnådd rekord høy kritisk temperatur på - 242 C. På samme tid, er det imidlertid nødvendig, og virkningen av høyt trykk - ca. 450 GPa, og denne i sin tur i fire og en halv million ganger atmosfæretrykket.

Ved forming av de elektron-fonon Cooper par for bevegelse i en periodisk gitter i elektrontiltrekkende de neste chip-ioner, positivt ladet. Det er således en liten deformasjon av gitteret, og for en kort tid øker konsentrasjonen av positiv ladning. Ved å øke konsentrasjonen av den andre elektron er tiltrukket. Så de to elektronene er tiltrukket. Ved en temperatur forskjellig fra null svingning av ioner om sine likevektstilstander. Fononer - kvanter av disse dataene svingninger.