องค์ประกอบเก่าเพิ่งเรียนรู้เคล็ดลับใหม่ภายใต้ความกดดัน เมื่อเย็นลงและบีบแรงมาก ยูโรเพียมที่เป็นองค์ประกอบโลหะอ่อนจะเปลี่ยนเป็นตัวนำยิ่งยวด ทำให้อิเล็กตรอนสามารถไหลได้โดยไม่ถูกพันธนาการด้วยแรงต้าน การศึกษาที่ปรากฏในหนังสือทบทวนทางกายภาพ (Physical Review Letters ) แสดงให้เห็นเมื่อ วันที่ 13 พฤษภาคม ผลลัพธ์ที่ได้ทำให้ยูโรเพียมเป็นธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติอันดับที่ 53 จาก 92 ที่มีคุณสมบัติตัวนำยิ่งยวด ซึ่งหากมีการควบคุม จะทำให้เกิดการถ่ายโอนพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
53RD SUPERCONDUCTOR นักวิจัยใช้เซลล์
ทั่งเพชรแบบเดียวกับที่แสดงเพื่อสร้างแรงกดดันอย่างมากต่อยูโรเพียม ทำให้โลหะกลายเป็นตัวนำยิ่งยวด มุมมองนี้แสดงหนึ่งในสองทั่งเพชร 16 เหลี่ยมที่อยู่ตรงข้ามกันตรงกลาง ล้อมรอบด้วยขดลวดที่ตรวจจับตัวนำยิ่งยวด
DEBESSAI, ET AL., การทบทวนทางกายภาพ B, 2008
Europium ซึ่งเป็นโลหะหายากที่มีสีเงิน เป็นแม่เหล็กแรงสูงที่อุณหภูมิและความดันทุกวัน ผู้ร่วมวิจัย James Schilling แห่ง Washington University ในเมือง St. Louis สงสัยว่าสารยูโรเปียมจะนำสารตัวนำยิ่งยวดได้หากนักวิจัยสามารถเอาชนะอำนาจแม่เหล็กของมันได้ ซึ่งขัดขวางการจับคู่อิเล็กตรอนบางประเภทที่ต้องการสารตัวนำยิ่งยวด Schilling กล่าวว่า “แผ่นดินหายากส่วนใหญ่จะเป็นตัวนำยิ่งยวดที่ความดันบรรยากาศ ยกเว้นว่าพวกมันเป็นแม่เหล็ก” Schilling กล่าว
อำนาจแม่เหล็กของ Europium เกิดจากอิเล็กตรอนในชั้น 4f subshell หรือออร์บิทัล โดยปกติแล้ว อะตอมของยูโรเพียมจะมีอิเล็กตรอน 7 ตัวในออร์บิทัลนี้ Schilling และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าภายใต้แรงกดดันมหาศาล แม้ว่าอิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งจะกระโดดออกมาจากเปลือกนี้และทำให้ยูเรเนียมไม่เป็นแม่เหล็ก Schilling กล่าวว่า “ถ้าคุณบังคับหนึ่งในเจ็ดอิเล็กตรอนให้ออกมา สถานะของกราวด์จะไม่เป็นแม่เหล็ก และนั่นจะเปิดโอกาสให้มันกลายเป็นตัวนำยิ่งยวด” Schilling กล่าว
เพื่อให้บรรลุสภาวะสุดขั้วที่จำเป็นในการบีบอิเล็กตรอนตัวที่ 7
ของยูโรเพียมออกจากเปลือก นักวิจัยได้ใส่โลหะไว้ในอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่า เซลล์ทั่งเพชร ซึ่งเป็นอุปกรณ์ทรมานขนาดจิ๋วที่ออกแบบมาเพื่อออกแรงกดสูงมากโดยการบีบตัวอย่างระหว่างเพชรขนาดใหญ่สองเม็ด จากนั้นนักวิจัยได้ทำให้ยูโรเพียมเย็นลงเหลือประมาณ 1.8 เคลวิน (–271.35º เซลเซียส) ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เยือกเย็นใกล้ศูนย์สัมบูรณ์
ที่ความดันประมาณ 80 กิกะปาสคาล หรือประมาณ 800,000 เท่าของความดันบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเล ยูโรเพียมจะสูญเสียอำนาจแม่เหล็กไป อิเล็กตรอนสามารถไหลผ่านโลหะได้อย่างอิสระโดยไม่มีการต้านทาน
“การทดลองนี้ทำได้ยากมาก” เจฟฟรีย์ ลินน์ นักฟิสิกส์แห่งสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติในเกเธอร์สเบิร์ก รัฐแมริแลนด์กล่าว “และนั่นน่าสนใจจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์”
ลินน์กล่าวว่าสภาวะที่รุนแรงทำให้ยูโรเพียมไม่สามารถเป็นตัวนำยิ่งยวดที่มีประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้ “การทำความเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นจริง ๆ นั้นมีประโยชน์มากกว่าการใช้งานจริงใด ๆ”
ตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดาบางตัวทำจากวัสดุอย่างเช่นทองแดงและเหล็กให้ประโยชน์มากกว่าในการจัดเก็บและส่งผ่านพลังงาน เนื่องจากวันหนึ่งพวกมันอาจทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่าและแรงดันต่ำกว่าตัวนำยิ่งยวดอย่างยูโรเพียม
ถึงกระนั้น Schilling กล่าวว่า “ตัวนำยิ่งยวดเป็นพื้นที่ที่เป็นเรื่องยากมากในทางทฤษฎีที่จะมีคำสุดท้าย เพื่อให้รู้ว่าอะไรเป็นไปได้และอะไรไม่ได้…. อะไรก็ตามที่เราสามารถทำได้เพื่อเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับตัวนำยิ่งยวดอาจช่วยให้ออกแบบตัวนำยิ่งยวดได้ดีขึ้นในที่สุด”
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> แทงบอลออนไลน์
