17 feb. 1999
1 minuut
Supergeleiding is een zeldzame fysische toestand waarin materiaal elekticiteit geleidt – een elektronenstroom in stand houdt – zonder enige weerstand. De fenomeen wordt alleen aangetroffen in bepaalde materialen onder specifieke omstandigheden bij lage temperatuur en hoge druk. Er wordt al langere tijd onderzoek gedaan om supergeleiding bij hogere temperaturen (en zelfs met succes bij kamertemperatuur) mogelijk te maken, wat een belangrijke impact zou hebben op het transport van elektriciteit.
In recent onderzoek door een team onder leiding van Choong-Shik Yoo op de Washington State University- in samenwerking Viktor Struzhkin, Takaki Muramatsu, and Stanislav Sinogeikin van The Carnegie Institution for Science – werd onverwachts supergeleiding ontdekt en dat zou kunnen leiden tot een beter begrip van de structurele veranderingen die leiden tot het zeldzame fenomeen.
Het team ontdekte supergeleiding in de vaste vorm van koolstofdisulfide (CS2), een materiaal dat in vloeibare vorm soms wordt gebruikt als een chemisch oplosmiddel of insecticide. Ze ontdekten dat disulfide overgaat in een supergeleidende toestand bij ongeveer 6,2 Kelvin bij drukken tussen 493 000 en 1 698 000 maal de normale atmosferische druk (50 tot 172 gigapascal).
"Wat deze ontdekking zo bijzonder maakt, is dat het strijdig lijkt met ons begrip van de manier waarop supergeleiding normaliter werkt", zegt Yoo.
Ordening
Gewoonlijk, maar niet altijd, is supergeleiding aanwezig in sterk geordende moleculaire structuren. Maar in koolstofdisulfide gaat het juist om een heel ongeordende toestand, en dat is zeldzaam. En nog verrassender is dat de ongeordende structuur wordt voorafgegaan door een magnetisch geordende toestand, die een structuurverandering ondergaat naar de ongeorganiseerde configuratie als de supergeleiding begint.
"Uit deze resultaten blijkt het samenspel tussen supergeleiding, magnetisme en structuurordening", zegt Struzhkin. "We zijn al op zoek naar andere sterk geleidende toestanden in vergelijkbare moleculaire systeme, in nauwe samenwerking met het team van professor Choong-Shik Yoo."
Anderen lazen ook
