Metalik hidrogen

Dörd yarım milyon atmosfer təzyiqi altında olan metalik hidrogen bir sıra yüksək temperaturlu iletkenlerde keçidin ən kritik temperaturu ola bilər. İtalyan-Alman qrupu nəzəri fiziklər qrupunun ilkin hesablamalarına görə , elementin kritik temperaturu 242 K (minus otuz bir dərəcə Selsi) təşkil edir.

Hidrogen qazı 20 K temperaturda maye çevrilir. İstilik başqa bir 6 K ilə endirilirsə, elementi bərk hala gətirmək mümkündür. 1935-ci ildə Hanington və Wigner laboratoriyada hidrogen istehsalı təklif etdi. Onların fikrincə, yüksək təzyiqdən istifadə etmək lazımdır - təxminən 25 GPa (bir GPa təxminən on min atmosferə bərabərdir). Beləliklə, yüksək təzyiqin təsiri altında, element hidrogen izotopu olur - dielektrik elementdən keçirici elementə qədər. Qeyd edək ki, başlanğıc vəziyyətdə qazın keçirici xüsusiyyətləri vardır. Metal kimi, element elektrik enerjisi ilə məşğul olur və bu, sağlam vəziyyətdə ola bilməz. Başqa sözlə, hidrogen də metal xüsusiyyətləri olan bir maye ola bilər .

1971-ci ildə Kağanın rəhbərlik etdiyi sovet nəzəri alimlərinin işi nəşr olunmuşdur. Bir qrup fizikaçı, metal hidrogenin metastabil ola biləcəyini iddia etdi. Bu , artan təzyiqə məruz qaldıqdan sonra, element dielektrik xassələrə malik olan bir qazın - orijinal vəziyyətinə getməyəcəkdir. Bununla yanaşı, bu mərhələ metal hidrogendən istifadə etmək üçün kifayət qədər uzun olacağına hələ də aydın deyildir.

Pilot planda ilk müvəffəqiyyət 1975-ci ilin fevral ayında qəbul edildi. Vereyşaginin rəhbərlik etdiyi bir qrup alim metal hidrogen yaradıb. Elementin nazik bir təbəqəsində 4.2 K temperaturda qazın elektrik müqavimətinin bir milyon dəfə azalması da 300 GPa əmsalı ilə təzyiqə məruz qalan almaz ördəkləri ilə də müşahidə edilmişdir. Bu, hidrogenin bir metal dövlətə keçdiyini göstərdi.

Yüksək təzyiq əldə etmək üçün bir almaz anvil istifadə olunur. Bir mətbuatın köməyi ilə bir-birinə basaraq , iki süni almaz şəklində təmsil olunur. Nəticədə, diametri bir millimetrinin bir neçə ondunun əmrindən ibarət olan kəsikdə zəruri təzyiq formalaşır. Soyudulmuş bir nümunə hüceyrədə bu hüceyrədə yerləşdirilir. Eyni yerdə nümunəyə avadanlıq gətirilir: miniatür termokupllar, elektrodlar və digər ölçü cihazları.

Elm adamlarının işində sonrakı mərhələ metal dövlətin superkeçirici vəziyyətə keçməsinin mümkünlüyünü aydınlaşdırmaq olmuşdur. Bu problemə ilk olaraq Neil Ashcroft idi. Teoretçi, "metal" hidrogenin yüksək temperaturun 200 K-dan çox olması ilə "ekzotik" xüsusiyyətlərə malik olacağını proqnozlaşdırdı.

Daha yaxınlarda Alman və İtalyan fiziklərinin əsərləri nəşr olunmuşdur. Müəlliflər, Cooper cütlərinin meydana gəlməsinin elektron-fonon mexanizmi sayəsində 242 K rekord mühüm temperaturu əldə etdilər, bununla yanaşı, yüksək təzyiq tətbiq etmək lazımdır - təxminən 450 GPa, bu isə öz növbəsində dörd yarım milyon Atmosfer təzyiqinə baxın.

Kristalda periyodik qəfəsdə hərəkət zamanı Cooper cütlərinin elektron-fonon formalaşması halında elektron elektron olaraq ən çox çəkilən ən yaxın ionları cəlb edir. Bu vəziyyətdə qəfəsin əhəmiyyətsiz bir deformasiyası var və qısa müddətdə müsbət ittiham konsentrasiyası artır. Artan konsentrasiyadan ötəri başqa bir elektron çəkilir. Belə ki, hər iki elektron da cəlb olunur. Səthsiz bir temperaturda, ionlar onların tarazlıq vəziyyətlərinə yaxın titrəyirlər. Fononlar salınma məlumatlarının quanta var.