Une étude théorique révolutionnaire suggère que l'empilage de deux couches ultra-minces de bore, connues sous le nom de borophène, pourrait repousser les limites de la supraconductivité, atteignant potentiellement une température de transition record de 68 Kelvin (−205 ° C ou −337 ° F) dans des conditions atmosphériques normales.
L'étude se concentre sur le comportement du borophène à deux couches AA empilées, une configuration dans laquelle deux couches de bore d'une épaisseur d'un seul atome sont alignées directement l'une sur l'autre. Selon les chercheurs, ce modèle d'empilage particulier crée une structure cristalline et électronique unique qui améliore les propriétés supraconductrices. Le modèle prédit que cet arrangement permet un jumelage d'électrons plus fort, permettant au matériau d'exposer une supraconductivité à une température bien supérieure à celle des supraconducteurs élémentaires existants tels que le scandium, qui nécessite environ 260 gigapascals de pression pour atteindre une transition de température de 36 Kelvin.
Pour arriver à ces conclusions, l'équipe de recherche a utilisé des simulations informatiques approfondies, en analysant plus de 9 000 configurations structurelles distinctes du borophène. En examinant comment les électrons interagissent au sein de ces structures en couches, les scientifiques ont identifié la bicouche empilée d'AA comme l'arrangement le plus efficace. Leur analyse a révélé que les liaisons directes boron-boron entre les deux couches jouent un rôle crucial dans l'altération des modes vibratoires du matériau, améliorant ainsi sa capacité à supporter des supercourants à des températures élevées.
Contrairement à de nombreux matériaux bidimensionnels conventionnels, qui s'appuient sur des forces de van der Waals plus faibles pour maintenir leurs couches ensemble, le borophène empilé AA présente des liaisons covalentes robustes entre les atomes de bore. Ces liaisons influencent les propriétés mécaniques et électroniques du matériau, créant un environnement stable propice à la supraconductivité. Les chercheurs soulignent que cette découverte souligne le potentiel de la liaison covalente intercouche en tant que nouvelle stratégie pour améliorer la supraconductivité dans les éléments légers.
De tels matériaux pourraient révolutionner la transmission d'énergie, l'imagerie par résonance magnétique et les technologies de transport comme les trains maglev. Cependant, une validation expérimentale supplémentaire sera nécessaire avant que ces prédictions puissent être confirmées en laboratoire. Les chercheurs devront synthétiser la structure proposée et tester ses propriétés supraconductrices dans des conditions contrôlées. Les implications de cette étude vont au-delà de la simple fixation d'un nouveau record pour les températures de transition supraconductrices.
À mesure que le domaine continue d'évoluer, les connaissances acquises grâce à cette recherche pourraient guider de futures expériences et inspirer des approches innovantes pour concevoir des matériaux supraconducteurs avec des performances améliorées.
★
Gardons l’information honnête.
ObjectiveNews est financé par ses lecteurs et sans publicité : nous vous montrons le biais au lieu de le cacher. Soutenez un journalisme indépendant pour 4 €/mois.
Devenir soutien
United Kingdom
