Metalni vodik

Metalni vodik, koji je pod pritiskom od četiri i pol milijuna atoma, može imati najvišu kritičnu temperaturu prijelaza u nizu visokonaponskih vodiča. Prema preliminarnim kalkulacijama talijansko-njemačke skupine teorijskih fizičara, kritičnu temperaturu

Plin vodik se pretvara u tekućinu na temperaturi od 20 K. Ako je temperatura spuštena još 6 K, moguće je premjestiti element u čvrsto stanje. Predložio je Hanington i Wigner 1935. godine proizvodnja vodika u laboratoriju. Po njihovom mišljenju, bilo je potrebno koristiti visoki tlak - oko 25 GPa (jedan GPa je otprilike jednak deset tisuća atmosfere). Tako, pod utjecajem visokog tlaka, element postaje izotop hidrogena - od dielektričnog elementa do vodljivog elementa. Treba napomenuti da plin u početnom stanju ima vodljiva svojstva. Baš kao i metali, element provodi električnu energiju, a možda neće biti u čvrstom stanju. Drugim riječima, vodik može biti tekući metalnih svojstava.

Godine 1971. objavljen je rad sovjetskih teorijskih znanstvenika na čelu s Kaganom. Grupa fizičara tvrdi da metalni vodik može biti metastabilan. To znači da nakon prestanka izlaganja povećani tlak, element ne ulazi u prvobitno stanje - plin koji posjeduje dielektrična svojstva. Međutim, još uvijek nije jasno hoće li ova faza biti dovoljno dugo da ima vremena za korištenje metalnog vodika.

Prvi uspjeh pilot plana dobio je 1975. u veljači. Skupina znanstvenika na čelu Vereshchagina stvorila je metalni vodik. Pod utjecajem temperature od 4,2 K u tankom sloju elementa, opaženo je i smanjenje električnog otpora plina za milijun puta, s dijamantnim nakovama podvrgnutim i tlaku od 300 GPa. To je pokazalo prijelaz vodika u metalnu.

Za dobivanje visokog pritiska koristi se dijamantni nakovanj. Prikazuje se u obliku dva umjetni dijamanti, Točke su pritiskane jedni protiv drugih uz pomoć tiska. Kao rezultat toga, na rezu, čiji je promjer reda veličine nekoliko desetina milimetra, formira se potreban tlak. U ovom dijelu hlađeni uzorak nalazi se u ćeliji. Na uzorak na istom mjestu dolazi oprema: minijaturni termopar, elektrode i drugi mjerni uređaji.

Sljedeća faza u radu znanstvenika bila je razjasniti mogućnost naknadnog prijelaza metalne države u supravodljivu državu. Prvi koji je postavio ovaj problem bio je Neil Ashcroft. Teoretičar je predvidio da će "metalni" vodik imati "egzotična" svojstva pod utjecajem visokih temperatura koje prelaze 200 K.

U novije vrijeme rad njemačkih i talijanskih fizičara. Autori tvrde da je elektron-fonon mehanizam formiranja Cooper parova postignut rekord indeks kritičnu temperaturu - 242 K. Uz to, međutim, potrebno je i izloženost visokim tlakom - oko 450 GPa, a to, pak, od četiri i pol milijuna puta atmosferskom tlaku.

Kada se elektronsko fononsko stvaranje Cooperovih parova pomiče u periodičnoj rešetki kristala, elektron privlači najbliže ione nabijene pozitivno. To rezultira beznačajnom deformacijom rešetke, a kratko vrijeme povećava se koncentracija pozitivnog naboja. Zbog povećane koncentracije privlači još jedan elektron. Dakle, privlače se oba elektrona. Na nižoj temperaturi, ioni se osciliraju blizu njihovih ravnotežnih stanja. Fononi su kvantni podaci oscilacija.