Ιάπωνες επιστήμονες από το Μητροπολιτικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο ανακάλυψαν ένα νέο υπεραγώγιμο υλικό, το οποίο είναι το ζιρκονίδιο – ένα κράμα σιδήρου, νικελίου και ζιρκονίου. Έδειξε σημάδια της λεγόμενης μη συμβατικής υπεραγωγιμότητας, η οποία μπορεί να υπάρξει σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες. Η μελέτη δημοσιεύεται στο επιστημονικό έκδοση Journal of Alloys and Compounds (JAC).
Οι υπεραγωγοί χρησιμοποιούνται σε προηγμένες τεχνολογίες, από μαγνήτες σε ιατρικές συσκευές έως μαγνητικά συστήματα ανάρτησης για τις μεταφορές. Ωστόσο, απαιτείται ψύξη στους -269°C για να επιτευχθεί μηδενική αντίσταση για τη μεταφορά ενέργειας, γεγονός που περιορίζει την εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας.
Οι επιστήμονες αναζητούν υπεραγώγιμα υλικά ικανά να λειτουργήσουν σε ένα κατώφλι -196°C, το οποίο θα επέτρεπε τη χρήση υγρού αζώτου για την ψύξη τους αντί του ακριβού υγρού ηλίου.
Στη νέα μελέτη, η ομάδα διαπίστωσε για πρώτη φορά ότι ένα πολυκρυσταλλικό κράμα σιδήρου, νικελίου και ζιρκονίου παρουσιάζει υπεραγώγιμες ιδιότητες. Ωστόσο, ούτε ο σίδηρος ούτε το ζιρκονίδιο του νικελίου παρουσιάζουν υπεραγωγιμότητα σε κρυσταλλική μορφή.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το νέο ζιρκονίδιο έχει την ίδια κρυσταλλική δομή με τα τετραγωνικά ζιρκονίδια των μετάλλων μετάπτωσης – υποσχόμενοι υπεραγωγοί.
Το κράμα που προέκυψε παρουσίασε επίσης ένα διάγραμμα υπεραγωγιμότητας σε σχήμα θόλου, στο οποίο η θερμοκρασία της υπεραγώγιμης προ-μετάβασης πρώτα ανέβηκε και στη συνέχεια έπεσε ξανά. Ένα τέτοιο σχήμα χρησιμεύει ως ελπιδοφόρο σημάδι μη συμβατικής υπεραγωγιμότητας, σημείωσαν οι ερευνητές.
Σύμφωνα με τους ειδικούς, η ανακάλυψή τους μπορεί να συμβάλει στη δημιουργία προηγμένων υλικών για υπεραγώγιμες συσκευές επόμενης γενιάς.
Νωρίτερα οι επιστήμονες πέτυχαν υπεραγωγιμότητα σε θερμοκρασίες σχεδόν διπλάσιες από την κανονική θερμοκρασία.