Naukowcy oszacowali po raz pierwszy temperaturę, w jakiej mogą pracować nadprzewodniki oparte o związki srebra i fluoru. Uzyskana wartość jest bliska 200 K (minus 73 o C), czyli znacząco więcej niż 135 K (minus 138 o C) dla dotychczasowych rekordzistów – związków miedzi i tlenu.
Prof. Wojciech Grochala wraz ze swoją grupą badawczą z Centrum Nowych Technologii UW od lat zajmuje się nowymi kandydatami na związki przewodzące prąd elektryczny bez oporu, czyli tzw. nadprzewodniki. Najlepszym z kandydatów jest fluorek srebra(II) (AgF 2 ).
–Jest on bardzo podobny do nadprzewodników opartych o tlenki miedzi, ale występują też pewne różnice, które uniemożliwiają otrzymanie stanu nadprzewodzącego – tłumaczy prof. Grochala.
Jedną z tych różnic jest struktura atomowa: w nadprzewodnikach miedziowych występują płaskie warstwy tlenku miedzi, a powstające dzięki temu silne oddziaływania magnetyczne są uważane za kluczową cechę umożliwiającą nadprzewodnictwo.
–W strukturze fluorku srebra(II) warstwy srebra i fluoru są jednak pofałdowane, co znacznie zmniejsza siłę oddziaływań magnetycznych – wyjaśnia prof. Haibin Su z Hong Kongu, współpracujący z polskim zespołem.
Badacze znaleźli jednak na sposób by rozwiązać problem. W publikacji powstałej we współpracy naukowców z Polski, Włoch i Chin, wydanej na łamach czasopisma Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego „Physical Review Materials”, prezentują oni teoretyczny model, w którym otrzymanie płaskich warstw AgF 2 jest możliwe poprzez osadzenie ich na stałym podłożu o określonym składzie i strukturze.
–Wybór odpowiedniego materiału jako podłoża „narzuca” osadzonemu na nim AgF 2 płaską geometrię, co sprawia, że oddziaływania magnetyczne są dużo silniejsze, niż w krystalicznym AgF 2 – wyjaśnia dr Adam Grzelak z CeNT UW. –W nanotechnologii nazywamy to epitaksjalnym osadzaniem cienkich warstw – dodaje badacz.
– Szacujemy, że oddziaływania te będą niemal dwukrotnie silniejsze, niż w tlenkach miedzi, co z kolei ma szanse przełożyć się na półtorakrotnie wyższą temperaturę nadprzewodnictwa – mówi członek zespołu badawczego, prof. José Lorenzana z Włoch. Naukowiec zaznacza, że uzyskana wartość temperatury jest rekordowo wysoka, co umożliwiłoby stosowanie tanich chłodziw do zabezpieczenia działania nowych nadprzewodników.
Następnym krokiem będzie weryfikacja tego modelu z użyciem istniejących technik eksperymentalnych.
Więcej szczegółów można znaleźć w publikacji p.t. „Epitaxial engineering of flat silver(II) fluoride cuprate analogs” która została dodatkowo wyróżniona przez redakcję czasopisma „Physical Review Materials”.
Źródło: https://www.uw.edu.pl/nadprzewodnictwo-w-rekordowo-wysokiej-temperaturze/
