Kovový vodík

Kovový vodík, který je pod tlakem 4 a půl milionu atmosfér, může mít nejvyšší kritickou teplotu přechodu v řadě vysokoteplotních vodičů. Podle předběžných výpočtů italsko-německé skupiny teoretických fyziků, kritická teplota prvek je 242 K (minus třicet jedna stupňů Celsia).

Vodík se převádí na kapalinu při teplotě 20 K. Pokud je teplota snížena o dalších 6 K, je možné přemístit prvek do pevné fáze. Hanington a Wigner v roce 1935 navrhli výroba vodíku v laboratoři. Podle jejich názoru bylo nutné použít vysoký tlak - asi 25 GPa (jedna GPa je přibližně rovna deset tisíc atmosfér). Proto se pod vlivem vysokého tlaku stává prvek izotopem vodíku - od dielektrického prvku k vodivému prvku. Je třeba poznamenat, že plyn v počátečním stavu má vodivé vlastnosti. Stejně jako kovy, prvek vede elektřinu a nemusí být v pevném stavu. Jinými slovy, může být vodík kapalinou kovové vlastnosti.

V roce 1971 byla publikována práce sovětských teoretických vědců vedených Kaganem. Skupina fyziků tvrdí, že kovový vodík může být metastabilní. To znamená, že po zastavení expozice zvýšený tlak, tento prvek nepřechází do svého původního stavu - plyn s dielektrickými vlastnostmi. Je však stále nejasné, zda bude tato fáze natolik dlouhá, že bude mít čas používat kovový vodík.

První úspěch v pilotním plánu byl přijat v roce 1975, v únoru. Skupina vědců pod vedením Vereshchagina vytvořila kovový vodík. Pod účinkem teploty 4,2 K v tenké vrstvě prvku byl také pozorován pokles elektrického odporu plynu o miliónkrát s diamantovými kovadlinami, které byly vystaveny také tlaku v řádu 300 GPa. To indikovalo přechod vodíku na kovový stav.

Pro dosažení vysokého tlaku se používá diamantová kovadlina. Prezentuje se ve formě dvou umělé diamanty, Body jsou stisknuty proti sobě pomocí lisu. Výsledkem je, že při řezu, jehož průměr je řádově několik desetin milimetru, vzniká potřebný tlak. V této části je v buňce umístěn ochlazený vzorek. Do vzorku na stejném místě je přivedeno zařízení: miniaturní termočlánky, elektrody a další měřící přístroje.

Další etapou práce vědců bylo objasnit možnost následného přechodu kovového stavu na supravodivý stav. První, kdo se na tento problém ptá, byl Neil Ashcroft. Teoretik předpovídal, že "kovový" vodík by měl "exotické" vlastnosti pod vlivem vysokých teplot nad 200 K.

Nedávno byla práce německých a italských fyziků. Autoři tvrdí, že elektron-fononové mechanismu tvorby Cooper páry dosaženo indexu záznam kritické teploty - 242 K. Tím je však nezbytné a vystavení vysokým tlakem - cca 450 GPa, a to v pořadí, čtyři a půl milionu krát atmosférický tlak.

Když se elektronová fononová tvorba dvojic Cooper pohybuje v periodické mřížce v krystalu, elektron přitahuje nejbližší ionty nabité pozitivně. To má za následek zanedbatelnou deformaci mříže a pro krátkou dobu se zvyšuje koncentrace kladného náboje. Kvůli vyšší koncentraci je přitahován další elektron. Takže jsou přitahovány oba elektrony. Při nenulové teplotě ionty oscilají v blízkosti svých rovnovážných stavů. Phonony jsou kvantové údaje kmitání.