研究者は、結晶格子内の電子と振動がどのように超伝導を引き起こすかを説明する理論を開発しました。理論は、ヒ素と水素から作られた特定の化合物が摂氏-23度の高温での超伝導体であり、これはほとんどの従来の超伝導体の臨界温度よりもはるかに高いと正しく予測しました。
高温の超伝導性のこの新しい理解は、いつか抵抗なしで電気を運ぶことができる新しい材料の開発につながり、私たちが家や企業を動かす方法に革命をもたらす可能性があります。
高温超伝導の鍵
超伝導は、材料が耐性のない電気を導入する能力です。これは、電気の電流がエネルギーを失うことなく超伝導体を通ることができることを意味します。超伝導体は、MRIマシン、粒子加速器、高速列車など、さまざまな用途で使用されます。
従来の超伝導体は、絶対ゼロに近い非常に低い温度でのみ超伝導を行うことができます。これにより、ほとんどの実際のアプリケーションでは非現実的になります。 1980年代、科学者は、摂氏-196度の高温で超伝導できる高温超伝導体と呼ばれる新しいクラスの材料を発見しました。これらの材料は多くの技術に革命をもたらす可能性がありますが、それらの開発は、それらを超伝導するものについての理解の欠如によって妨げられています。
研究者チームによって開発された新しい理論は、高温超伝導性の統一された説明を提供します。理論は、超伝導が、結晶の格子内の電子の相互作用と振動から生じることを示しています。これらの相互作用は、抵抗なしに電子が格子を通るような「スーパーフルイド」状態を生じさせます。
この新しい理論の意味
新しい理論は、高温の超伝導性の理解における大きなブレークスルーです。これは、どの材料が超伝導体になるか、さらに重要な温度がさらに高い材料を設計する方法を予測する方法を提供します。これにより、幅広いアプリケーションで使用できる新しい超伝導材料の開発につながる可能性があります。
高温の超伝導体のいくつかの可能なアプリケーションには、次のものが含まれます。
* 送電： 超伝導体を使用して、エネルギー損失を最小限に抑えて長距離にわたって電気を送信できます。これにより、より効率的な電力グリッドを構築し、化石燃料への依存を減らすことができます。
* 磁気浮揚： 超伝導体を使用して、トラックの上に列車を浮上させ、摩擦を減らし、列車がはるかに高速で移動できるようにすることができます。
* 磁気共鳴イメージング（MRI）： 超伝導体は、MRIマシンで使用される強力な磁場を作成するために使用されます。これにより、より強力で敏感なMRIマシンを構築できる可能性があります。
新しい理論は、高温超伝導体のためのこれらおよびその他のアプリケーションの開発に向けた主要なステップです。それは科学研究の力の証であり、私たちの生活の生き方を変える可能性があります。
