Vrste bora bi lahko postavile rekord superprevodnosti, predvideva teoretična študija

Prelomna teoretična študija kaže, da bi lahko z nameščanjem dveh ultra tankih plasti bora, znanih kot borofen, premaknili meje superprevodnosti in potencialno dosegli rekordno prehodno temperaturo 68 Kelvinov (-205 ° C ali -337 ° F) v normalnih atmosferskih pogojih.

Študija se osredotoča na obnašanje AA-nadstavljenega dvo-plastnega borofena, konfiguracije, v kateri sta dve enatomski debeli plasti bora poravnani neposredno drug na drugega. Po mnenju raziskovalcev ta posebni vzorec združevanja ustvarja edinstveno kristalno in elektronsko strukturo, ki izboljša superprevodne lastnosti. Model napoveduje, da ta ureditev omogoča močnejše elektronsko parjenje, kar omogoča, da material kaže superprevodnost pri temperaturi, ki je daleč nad tem, ki jo imajo obstoječi elementarni superprevodniki, kot je skandij, ki potrebuje približno 260 gigapaskalov pritiska, da doseže temperaturni prehod 36 Kelvinov.

Znanstveniki so ugotovili, da je najbolj učinkovita ureditev dvoploščina, ki je sestavljena iz AA-naborov. Njihova analiza je pokazala, da neposredne vezje bor-bor med obema slojema igrajo ključno vlogo pri spreminjanju vibracijskih načinov materiala, s čimer se povečuje njegova sposobnost, da podpira supertokove pri povišanih temperaturah.

Za razliko od mnogih običajnih dvodimenzionalnih materialov, ki se zanašajo na šibkejše van der Waalsove sile, da držijo svoje plasti skupaj, ima borofen, ki je sestavljen iz AA, robustne kovalentne vezi med atomi bora. Te vezi vplivajo na mehanske in elektronske lastnosti materiala, kar ustvarja stabilno okolje, ki spodbuja superprevodnost. Raziskovalci poudarjajo, da to odkritje poudarja potencial kovalentne vezi med sloji kot novo strategijo za izboljšanje superprevodnosti v lahkih elementih.

Takšni materiali bi lahko revolucionarno spremenili prenos energije, magnetno rezonančno slikanje in transportne tehnologije, kot so maglev vlaki. Vendar pa bo potrebna nadaljnja eksperimentalna validacija, preden bodo te napovedi lahko potrjene v laboratorijskih okoljih. Raziskovalci bodo morali sintetizirati predlagano strukturo in testirati njene superprevodne lastnosti pod nadzorovanimi pogoji.

Ker se področje še naprej razvija, bi lahko spoznanja, pridobljena iz te raziskave, vodila prihodnje poskuse in navdihnila inovativne pristope k oblikovanju superprevodnih materialov z izboljšano zmogljivostjo.