Superconductividad a 203 K (-70 °C) bajo presiones muy altas

Dibujo20150702 anvil - sample - magnetization vs temperature - arxiv org

Nuevo récord de temperatura crítica. El sulfuro de hidrógeno es superconductor a 203 K sometido a una presióin de 2 millones de atmósferas. Para verificar la superconductividad se somete a las muestras a un campo magnético y se usa el efecto Meissner (a la tempreatura crítica se produce un aumento rápido de la magnetización de la muestra). E resultado se ha verificado con 50 de muestras con un diámetro micrométrico.

Hay que recordar que el récord previo a altas presiones era 164 K (y a presión ambiente 133 K). Ya me hice eco de este resultado en «Posible récord de temperatura crítica para un superconductor a muy alta presión,» LCMF, 09 Dic 2014. El nuevo resultado apoya el resultado previo, aunque no se puede considerar como una confirmación independiente pues ha sido obtenido por los mismos autores.

El nuevo artículo es A.P. Drozdov et al., «Conventional superconductivity at 203 K at high pressures,» arXiv:1506.08190 [cond-mat.supr-con], y el previo es A.P. Drozdov et al., «Conventional superconductivity at 190 K at high pressures,» arXiv:1412.0460 [cond-mat.supr-con]. Nos lo cuenta estupendamente Edwin Cartlidge, «Superconductivity record bolstered by magnetic data,» News, Nature, 30 Jun 2015, doi: 10.1038/nature.2015.17870.

 

Dibujo20150702 resistance vs temperature - pressure vs temperature - arxiv org

Por supuesto, debemos ser cautos con este tipo de resultados. Las pruebas mostradas son convincentes, pero no se pueden considerar definitivas. La medida del efecto Meissner con un magnetómetro SQUID de alta sensibilidad es muy prometedora, pero deberá ser confirmada de forma independiente por otros grupos (parece que hay japoneses de la Universidad de Osaka, Japón, que podrían haber confirmado el resultado de diciembre de 2014, pero aún no se ha publicado). La medida de la magnetización en muestras bajo presiones de 200 GPa es difícil y puede haber errores sistemáticos no considerados que influyan en el resultado.

Dibujo20150702 experimental setup - sample image - arxiv org

Los autores del artículo afirman que el origen de la superconductividad observada son las vibraciones de la red cristalina de H3S cuando se comprime a altas presiones. Estas vibraciones (fonones) se unen los electrones dando lugar a pares de Cooper, luego la teoría que describe este fenómeno es la de Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS). Por ello califican a su material de superconductor convencional. Si se confirma esta hipótesis, otros compuestos de hidrógeno también deberían ser superconductores a temperaturas aún más altas e, incluso, a presiones más bajas. La superconductividad a temperatura ambiente podría ser alcanzada en los próximos lustros.

Pero no cantemos victoria tan pronto. Hay muchos físicos teóricos expertos en superconductividad que no están de acuerdo con la hipótesis e interpretación teórica de los autores. Sin lugar a dudas los próximos años prometen ser apasionantes, con múltiples resultados experimentales en compuestos de hidrógeno y múltiples artículos teóricos ofreciendo interpretaciones contrapuestas de dichos resultados. Todos ganaremos de lo que resulte de estos trabajos.



1 Comentario

  1. JE Hirsch de la Universidad del Sur de California, asegura que es una súper conducción por huecos, al trasferir electrones los átomos de hidrógeno, y que esta superconductividad seria no fononica (BCS) Asegura además, que hay otros sulfuros a presión, como Li2S, Na2S, K2S, … que podrían ser superconductores. http://physics.ucsd.edu/~jorge/abstracts/h2s.html

    ?Que opina sobre este tema.? ?La alta Tc se debe a que se generan muchos huecos, en el H2S, y no a la baja masa del H.? Ya se había predicho que el Nb3Si, tendría una Tc ~30°K, debida a la baja masa de los átomos de Si, respecto a los de Ge, y al final, la Tc en la que súper conducía Nb3Si, no era mayor que la del Nb3Ge (Tc ~23°K). ?A que se debe esto.?

    Pero ?es cierto la teoría de súper conducción por huecos.?

    ?Se ha confirmado definitivamente, que el H2S, súper conduce a 203°K, o fue una falsa alarma.? ?Sera como en el MgB2, un caso aislado.? Si así fuese, ?que podría implicar?

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 2 julio, 2015
Categoría(s): ✓ Ciencia • Física • Noticias • Physics • Science
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