Posible superconductividad del agua a altas presiones cuando es dopada

Por Francisco R. Villatoro, el 14 octubre, 2016. Categoría(s): Ciencia • Física • Noticias • Physics • Science ✎ 1

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Los indicios sobre la superconductividad de los hidruros bajo altas presiones se acumulan. El agua es el hidruro más conocido. Un nuevo estudio teórico indica que el hielo de agua dopado bajo 150 gigapascales de presión podría tener una fase superconductora con unos 60 kelvin de temperatura crítica.

A presión ambiente el hielo de agua se encuentra en la fase I del agua. Por debajo de 200 K esta fase se transforma en la fase XI. Bajo una presión entre 0,1 y 1 GPa aparece la fase IX. A presiones entre 60 y 80 GPa aparece la fase VIII. Por encima de 120 GPa, hasta unos 300 GPa, domina la fase X del agua. El nuevo estudio teórico indica que la presencia de impurezas en la fase X del agua por debajo de unos 60 K permite la nucleación de pares de Cooper, lo que llevaría a la aparición de la superconductividad convencional (tipo BCS).

El artículo es José A. Flores-Livas, Antonio Sanna, …, Miguel A. L. Marques, “Emergence of superconductivity in doped H2O ice at high pressure,” arXiv:1610.04110 [cond-mat.supr-con]. Por cierto, recomiendo leer “Superconductividad a 203 K (-70 °C) bajo presiones muy altas”, LCMF, 02 Jul 2015.

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La temperatura crítica (calculada según la fórmulla de McMillan-Allen-Dynes) depende del porcentaje de dopado del agua. En el estudio teórico se ha considerado un dopante genérico (H2O1−xDopantex) con porcentajes x = 25%, 12,5%, 6,25%, y 4,16%. La máxima temperatura crítica de unos 60 K a 150 GPa de presión se obtiene para un nivel de dopado x = 6,25%. Esta temperatura crítica es baja comparada con la calculada para otros hidruros (p.ej. 203 K para el hidruro de azufre H3S bajo 200 GPa de presión).

Por supuesto, hay que ser cautos con estos estudios teóricos basados en dopantes genéricos. La prueba definitiva de la superconductividad de la fase X  del hielo de agua bajo altas presiones será experimental. Seguro que ya hay laboratorios que estarán tratando de demostrarla.



1 Comentario

  1. Cuando hablan los medios de hidruros, se refieren también a los derivados del benceno, como el K-dibenzpentaceno? Un hidrocarburo molecular solido, dopado con potasio; superconductor, a Tc 33°K, descubierto por un científico japones (Cubo ozono), que también descubrió superconductividad en las moléculas esféricas, C60.

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