FyzWeb  články
Může být diamant supravodič?2003-04-10 

V Jihoafrické republice byl vytvořen nový materiál, který vykazuje supravodivé vlastnosti při pokojové teplotě. Je jím diamant, který byl vystaven působení kyslíkových iontů. Experimenty, které by supravodivost jasně prokázaly, však stále ještě nejsou dokončeny.

Čistý diamant je izolant. Příměsí cizích atomů se z něj dá vytvořit struktura polovodiče typu N.  S takto upraveným diamantem se již dlouho zkoušely různé experimenty, jak by se dal využít ve funkci "studené" katody, která by nahradila žhavenou katodu v obrazovkách a dalších zařízeních. Nyní ale profesor na  univerzitě v Pretorii Johan Prins věří, že jeho experimenty s diamanty vystavenými energetickým kyslíkovým iontům jdou vysvětlit jen existencí nového supravodivého stavu. Říká, že pokud to není supravodivost, musí být porušen druhý zákon termodynamiky.

V experimentu se měřil proud tekoucí mezi diamantem (katodou)  a pozlacenou anodou, jejichž vzdálenost se měnila. Při napětí +1000 V se proud vždy ustálil na hodnotě asi 0,5 mA. Po dosažení vzdálenosti asi 16 mm klesl k nule. Proud tekl i v opačném směru při napětí -1000 V, ale klesal mnohem rychleji se vzdáleností. Experimenty byly prováděny při pokojové teplotě a tlaku 10-8 Pa.

Když není na elektrody přiloženo žádné napětí, energetické elektrony vytvoří vrstvičku těsně nad povrchem diamantu. Pod ním se udržuje kladný náboj. Když přiložíme napětí na elektrody, dají se elektrony do pohybu směrem k anodě a mezi elektrodami teče elektrický proud. Jelikož princip je podobný jako u Schottkyho diody (přechod n-polovodič - kov), aplikoval profesor Prins na tento systém stejné transportní rovnice pro elektrony, jako platí u Schottkyho diody. Našel, že když je z diamantu uvolňováno více a více elektronů, jejich hustota mezi elektrodami dosáhne kritické hodnoty, při které nastává Bose-Einsteinova kondenzace na elektronové páry. Proud stále teče z diamantové katody přes tuto vrstvu do anody, ale mezi elektrodami není žádné napětí - typický znak supravodivosti.

Vědci zabývající se diamanty však o správnosti závěrů pochybují. Profesor Prins připouští, že na ověření supravodivosti musí ještě ukázat, že látka ze sebe vypuzuje magnetické siločáry. Odchází ale do důchodu a nemá možnost dále provádět experimenty. Jiné laboratoře neprojevily o pokračování zájem. Prins teď sepisuje články, které by měly plně vysvětlit výsledky a vrhnout nové světlo na mechanismus vysokoteplotní supravodivosti.

Zpracováno podle PhysicsWeb a Science in Africa .

Zpracoval J. Kekule.





Doporučit článek

Od:
Komu:
Antispam: