Descubren nuevo elemento Superconductor

Descubren nuevo elemento Superconductor
De los 92 elementos de origen natural, añaden otro a la lista de los que son superconductores. Dos cientificos
descubrieron que el europio superconductor se convierte en un 1,8 K (-456 ° Fahrenheit) y 80 GPa (790.000
atmósferas) de presión, por lo que es la 53 ª elemento conocido y el 23 de los superconductores a alta
presión.
Debessai, que recibe su doctorado en física en la Universidad de Washington, es ahora un investigador
asociado postdoctoral en la Universidad del Estado de Washington.
“Han transcurrido siete años desde que alguien descubrió un nuevo elemento superconductor”, dijo Schilling.
“Se hace más difícil porque hay menos elementos que quedan en la tabla periódica”.
Este descubrimiento añade datos científicos para ayudar a mejorar “la comprensión teórica de la
superconductividad, lo que podría conducir al diseño de la sala de los superconductores de temperatura que
podrían ser utilizados para el transporte eficiente de la energía y el almacenamiento.
Los resultados se publicaron el 15 de mayo de 2009, cuestión de la Physical Review Letters, en un artículo
titulado “La presión inducida superconductores Estado de Europio metal a bajas temperaturas.”
La investigación de Schilling es apoyada por un período de cuatro años $ 500.000 del National Science
Foundation, de la División de Investigación de Materiales.
El Europio pertenece a un grupo de elementos llamados; elementos de tierras raras. Estos elementos son
magnéticos, por lo tanto, no son superconductores.
“Superconductividad y magnetismo se odian. Para conseguir la superconductividad, usted tiene que matar el
magnetismo”, explicó Schilling.
De las tierras raras, europio es más probable que pierda su magnetismo bajo altas presiones debido a su
estructura electrónica. En un elemento casi todos los sólidos de tierras raras son trivalentes, lo que significa
que cada átomo de prensa tres electrones para llevar a cabo la electricidad.
“Sin embargo, cuando los átomos del europio se condensan para formar un sólido, sólo dos electrones por
átomo se liberan y el europio sigue siendo magnético. La aplicación de suficiente presión aprieta un tercio de
electrones y se convierte en metal europio trivalente. Europio trivalente es no magnetico, abriendo así la
posibilidad de convertirse en superconductor en las condiciones adecuadas “, dijo Schilling.
Schilling utiliza una célula yunque de diamante para generar este tipo de alta presión en una muestra. Una
circular de metal que separa dos juntas 0,17 quilates yunques de diamantes con caras (culets) 0,18 mm de
diámetro. La muestra se coloca en un pequeño agujero en la junta, flanqueado por los rostros de los yunques
de diamante.
La presión es aplicada a la muestra por espacio inflando una dona-abajo como con gas helio. Al igual que una
mujer zapatos de tacon aguja, ejerce más presión sobre el terreno que hace un elefante, porque la fuerza de
la mujer se extiende sobre un área más pequeña, una pequeña cantidad de gas helio a presión (60
atmósferas) crea una fuerza grande (1,5 toneladas) en la pequeña muestra espacio, generando así
extremadamente altas presiones sobre la muestra.
Solo eléctricidad, propiedades magnéticas
Los materiales superconductores tienen singular propiedades eléctricas y magnéticas. No tienen resistencia
eléctrica, de modo que siempre el flujo a través de ellos es diamagnético , es decir, que un imán que sea
señalado podría levitar.
Estas propiedades pueden ser explotadas para crear potentes imanes para el diagnóstico por imagen, hacer
las líneas de energía para el transporte de electricidad de manera eficiente o generadores de energía eficiente.
Sin embargo, no se conocen los materiales que sean superconductores a presión y temperatura ambiente.
Todos los materiales superconductores tienen que ser enfriado a temperaturas extremas y o comprimido a alta
presión.
“En la presión, la temperatura máxima en la que se convierte en un material superconductor es 134 K (-218 °
F). Este material es complejo debido a que es una mezcla de cinco elementos diferentes. No entendemos por
qué es un superconductor tan bueno, dice “Schilling.
Los científicos no tienen suficiente conocimiento teórico para poder diseñar una combinación de elementos
que sean superconductores a temperatura ambiente y presión. El resultado de Schilling proporciona más datos
para ayudar a refinar los modelos teóricos actuales de la superconductividad.
“En teoría, los elementos sólidos son relativamente fáciles de entender, ya que sólo contienen un tipo de
átomo,” dijo Schilling. “Mediante la aplicación de presión, sin embargo, podemos señalar lo elemental de
sólidos en los nuevos regímenes, donde la teoría tiene dificultades para entender las cosas.
“Cuando entendamos all elemento en el comportamiento de estos nuevos regímenes, se podría duplicar para
la combinación de los elementos en diferentes compuestos que superconducen a temperaturas más altas.”
Schilling presentará sus conclusiones en la 22 ª Conferencia Internacional sobre la bienal de alta presión de
Ciencia y Tecnología en julio de 2009 en Tokio, Japón.