Зависи от Русия. Учените назоваха метала на бъдещето
Ново потомство свръхпроводници, толкоз нужни в доста високотехнологични промишлености, ще се основава на паладиеви съединения, оповестяват откривателите. Това е преференциално за Русия - страната има множеството от международните ресурси от този необичаен и безценен метал, както и съвсем половината от производството му.
Нулево противодействие
През 1911 година холандският физик Камерлинг-Онес открива, че електрическото противодействие на твърдия живак, когато се охлади в течен хелий до 4,1 Келвина (минус 269 градуса по Целзий), внезапно пада до нула. Това беше първият публично регистриран случай на свръхпроводимост.
Скоро са открити още няколко свръхпроводника. Температурата на преход (Tc) е извънредно ниска за всички тях, покрай безспорната нула.
През 1986 година Карл Мюлер и Георг Беднорц, чиновници на научното поделение на корпорация АйБиЕм, откриват материал с Tc от 30 Келвина - лантан и бариев купрат. За това им беше дадена Нобелова премия по физика.
Основната конкуренция на актуалната физика
В индустрията устройствата и проводниците се охлаждат с течен азот, който кипи при 77 Келвина. Свръхпроводниците с Tc над тази стойност се назовават високотемпературни свръхпроводници.
През 90-те години са получени редица съединения от купратната група с Tc 130-150 Келвина. Най-известният е БСЦЦО, или, както го назовават физиците, " Биско ", състоящ се от пластове от оксиди на бисмут, стронций, мед и чист калций.
Високотемпературните свръхпроводници към този момент се употребяват в системи за транспорт на сила без загуби, безконтактни високоскоростни влакове, свръхсилни магнити за ускорители и термоядрени реактори, суперефективни микрочипове, свръхпрецизни медицински диагностични устройства, мотори за междупланетни галактически кораби. От БСЦЦО да вземем за пример се вършат десетки километри проводници в Големия адронен колайдер в ЦЕРН.
Разви се същинска конкуренция за свръхпроводници с все по-висока температура. Свръхпроводимостта при стайна температура и нормално налягане може коренно да промени технологиите и силата. Такова съединяване обаче към момента не е намерено.
Купрати, никелати
Купратите са комплицирани съединения въз основата на медни оксиди, които при естествени условия на практика не организират електрически ток, т.е. те са изолатори.
Те бяха отделени в обособена група „ странни метали “ или свръхпроводящи полуметали. Смята се, че би трябвало да се ползват квантови правила, с цел да се опише държанието на електроните в тях. Някои откриватели даже виждат купратите като особено положение на материята.
Физиците от университета “Корнел ” и института “Флатирон ” в Ню Йорк през 2020 година, употребявайки квантово пресмятане, построиха дигитален модел на „ странни метали “, показвайки, че купратите са кръстоска сред типичен метали с преносими електрони и диелектрици, в които електроните заемат закрепени позиции.
През 1999 година съветският академик Владимир Анисимов и сътрудници допуснаха, че никелатите, комплицирани съединения въз основата на никелов оксид, също могат да имат високотемпературна свръхпроводимост. Наистина след това бяха открити няколко никел-съдържащи високотемпературни свръхпроводници.
По едно време даже се заприказва за нахлуване в ерата на никеловите свръхпроводници. Но имаше проблеми. Първо, приемането на никелати е извънредно комплициран развой. Второ, тези съединения, въпреки и по-близки по свойства до металите, са по-малко постоянни от купратите. Това се изяснява с обстоятелството, че енергийните положения на електроните на никела са по-високи от тези на медта, тъй че те по-активно влизат в разнообразни взаимоотношения.
Ерата на паладия
В оптималните високотемпературни свръхпроводници електроните би трябвало да взаимодействат между тях по-силно, в сравнение с в купратите, само че по-слабо, в сравнение с в никелатите. Физици от Япония и Австрия показаха паладиеви съединения, наречени паладати.
" Паладият е един ред под никела в периодическата таблица ", сподели водещият откривател Карстен Хелд от Института по физика на твърдото тяло към Техническия университет във Виена, в известие за пресата. Според него при паладия електроните са по-далеч от аточното ядро и между тях, по тази причина междинното електронното взаимоотношение сред тях е по-слабо.
По отношение на електронното взаимоотношение паладатите заемат златната среда сред купратите и никелатите.
Паладатите имат идеална електронна настройка за високотемпературна свръхпроводимост. Чрез създаване на модел с променливи като мощ на взаимоотношение на електрони, работен цикъл и дисперсия на импулсната сила, откривателите дефинираха лентата на свръхпроводимост в паладатите и начертаха две съединения с най-голям Tc, към 100 Келвина: RbSr2PdO3 и (Ba0.5La0. 5) 2PdO2Cl2.
Авторите на работата се надяват, че техните сътрудници експериментатори ще синтезират тези материали и ще тестват свойствата им в лабораторията.
" Резултатите от изчисленията са обещаващи, отбелязва професор Хелд. Ако се появи нов клас свръхпроводници, това ще даде прогрес на всички проучвания и ще разреши по-добро схващане на свръхпроводимостта като цяло.
За Русия, която има най-големите ресурси от паладий в света, това е добра вест. Находищата се намират в региона на Норилск и на полуостров Кола.
Основната приложимост на паладия е в каталитичните конвертори на мотори с вътрешно горене в коли. Този метал се употребява и в електрониката, медицината, химическата индустрия и в производството на бижута. Благодарение на високотемпературни свръхпроводници, основани на паладия, търсенето може да нарасне внезапно.
„ Това в действителност ще образува нова сфера на ползване на паладий с размер до 100 тона годишно, отбелязва индустриалният специалист, претендент на икономическите науки Леонид Хазанов, Русия е в положение да заеме 20-30% от международния пазар за високотемпературни свръхпроводници ”, добавя той.
Трудността е, че паладият е доста необичаен и безценен. Цената е две хиляди $ за унция (около 31 грама) и производството не е милиони тонове, като медта и никела, а 250 на година.
Превод: В. Сергеев
Абонирайте се за нашия Ютуб канал:
и за канала ни в Телеграм:
Влизайте непосредствено в сайта https:// . Споделяйте в профилите си, с другари, в групите и в страниците. По този метод ще преодолеем рестриктивните мерки, а хората ще могат да доближат до различната позиция за събитията!?
Нулево противодействие
През 1911 година холандският физик Камерлинг-Онес открива, че електрическото противодействие на твърдия живак, когато се охлади в течен хелий до 4,1 Келвина (минус 269 градуса по Целзий), внезапно пада до нула. Това беше първият публично регистриран случай на свръхпроводимост.
Скоро са открити още няколко свръхпроводника. Температурата на преход (Tc) е извънредно ниска за всички тях, покрай безспорната нула.
През 1986 година Карл Мюлер и Георг Беднорц, чиновници на научното поделение на корпорация АйБиЕм, откриват материал с Tc от 30 Келвина - лантан и бариев купрат. За това им беше дадена Нобелова премия по физика.
Основната конкуренция на актуалната физика
В индустрията устройствата и проводниците се охлаждат с течен азот, който кипи при 77 Келвина. Свръхпроводниците с Tc над тази стойност се назовават високотемпературни свръхпроводници.
През 90-те години са получени редица съединения от купратната група с Tc 130-150 Келвина. Най-известният е БСЦЦО, или, както го назовават физиците, " Биско ", състоящ се от пластове от оксиди на бисмут, стронций, мед и чист калций.
Високотемпературните свръхпроводници към този момент се употребяват в системи за транспорт на сила без загуби, безконтактни високоскоростни влакове, свръхсилни магнити за ускорители и термоядрени реактори, суперефективни микрочипове, свръхпрецизни медицински диагностични устройства, мотори за междупланетни галактически кораби. От БСЦЦО да вземем за пример се вършат десетки километри проводници в Големия адронен колайдер в ЦЕРН.
Разви се същинска конкуренция за свръхпроводници с все по-висока температура. Свръхпроводимостта при стайна температура и нормално налягане може коренно да промени технологиите и силата. Такова съединяване обаче към момента не е намерено.
Купрати, никелати
Купратите са комплицирани съединения въз основата на медни оксиди, които при естествени условия на практика не организират електрически ток, т.е. те са изолатори.
Те бяха отделени в обособена група „ странни метали “ или свръхпроводящи полуметали. Смята се, че би трябвало да се ползват квантови правила, с цел да се опише държанието на електроните в тях. Някои откриватели даже виждат купратите като особено положение на материята.
Физиците от университета “Корнел ” и института “Флатирон ” в Ню Йорк през 2020 година, употребявайки квантово пресмятане, построиха дигитален модел на „ странни метали “, показвайки, че купратите са кръстоска сред типичен метали с преносими електрони и диелектрици, в които електроните заемат закрепени позиции.
През 1999 година съветският академик Владимир Анисимов и сътрудници допуснаха, че никелатите, комплицирани съединения въз основата на никелов оксид, също могат да имат високотемпературна свръхпроводимост. Наистина след това бяха открити няколко никел-съдържащи високотемпературни свръхпроводници.
По едно време даже се заприказва за нахлуване в ерата на никеловите свръхпроводници. Но имаше проблеми. Първо, приемането на никелати е извънредно комплициран развой. Второ, тези съединения, въпреки и по-близки по свойства до металите, са по-малко постоянни от купратите. Това се изяснява с обстоятелството, че енергийните положения на електроните на никела са по-високи от тези на медта, тъй че те по-активно влизат в разнообразни взаимоотношения.
Ерата на паладия
В оптималните високотемпературни свръхпроводници електроните би трябвало да взаимодействат между тях по-силно, в сравнение с в купратите, само че по-слабо, в сравнение с в никелатите. Физици от Япония и Австрия показаха паладиеви съединения, наречени паладати.
" Паладият е един ред под никела в периодическата таблица ", сподели водещият откривател Карстен Хелд от Института по физика на твърдото тяло към Техническия университет във Виена, в известие за пресата. Според него при паладия електроните са по-далеч от аточното ядро и между тях, по тази причина междинното електронното взаимоотношение сред тях е по-слабо.
По отношение на електронното взаимоотношение паладатите заемат златната среда сред купратите и никелатите.
Паладатите имат идеална електронна настройка за високотемпературна свръхпроводимост. Чрез създаване на модел с променливи като мощ на взаимоотношение на електрони, работен цикъл и дисперсия на импулсната сила, откривателите дефинираха лентата на свръхпроводимост в паладатите и начертаха две съединения с най-голям Tc, към 100 Келвина: RbSr2PdO3 и (Ba0.5La0. 5) 2PdO2Cl2.
Авторите на работата се надяват, че техните сътрудници експериментатори ще синтезират тези материали и ще тестват свойствата им в лабораторията.
" Резултатите от изчисленията са обещаващи, отбелязва професор Хелд. Ако се появи нов клас свръхпроводници, това ще даде прогрес на всички проучвания и ще разреши по-добро схващане на свръхпроводимостта като цяло.
За Русия, която има най-големите ресурси от паладий в света, това е добра вест. Находищата се намират в региона на Норилск и на полуостров Кола.
Основната приложимост на паладия е в каталитичните конвертори на мотори с вътрешно горене в коли. Този метал се употребява и в електрониката, медицината, химическата индустрия и в производството на бижута. Благодарение на високотемпературни свръхпроводници, основани на паладия, търсенето може да нарасне внезапно.
„ Това в действителност ще образува нова сфера на ползване на паладий с размер до 100 тона годишно, отбелязва индустриалният специалист, претендент на икономическите науки Леонид Хазанов, Русия е в положение да заеме 20-30% от международния пазар за високотемпературни свръхпроводници ”, добавя той.
Трудността е, че паладият е доста необичаен и безценен. Цената е две хиляди $ за унция (около 31 грама) и производството не е милиони тонове, като медта и никела, а 250 на година.
Превод: В. Сергеев
Абонирайте се за нашия Ютуб канал:
и за канала ни в Телеграм:
Влизайте непосредствено в сайта https:// . Споделяйте в профилите си, с другари, в групите и в страниците. По този метод ще преодолеем рестриктивните мерки, а хората ще могат да доближат до различната позиция за събитията!?
Източник: pogled.info
КОМЕНТАРИ