(Tin tức Nanowerk) Hydro (giống như nhiều người trong chúng ta) hoạt động kỳ lạ dưới áp lực. Lý thuyết dự đoán rằng khi bị nghiền nát bởi trọng lượng gấp hơn một triệu lần bầu khí quyển của chúng ta, nguyên tố nhẹ, dồi dào, thông thường ở dạng khí này trước tiên sẽ trở thành kim loại, và kỳ lạ hơn nữa là chất siêu dẫn – một vật liệu dẫn điện không có điện trở. Các nhà khoa học luôn mong muốn tìm hiểu và cuối cùng khai thác các hợp chất giàu hydro siêu dẫn, gọi là hydrua, cho các ứng dụng thực tế – từ việc lái tàu hỏa đến máy dò hạt. Nhưng việc nghiên cứu hành vi của những vật liệu này và các vật liệu khác dưới áp lực lớn, liên tục là điều không thực tế, và việc đo lường chính xác những hành vi đó ở mức độ nào đó giữa một cơn ác mộng và không thể thực hiện được. Giống như máy tính đã làm trong môn số học và ChatGPT đã làm để viết các bài tiểu luận dài năm đoạn, các nhà nghiên cứu của Harvard nghĩ rằng họ có một công cụ nền tảng cho vấn đề hóc búa là làm thế nào để đo và ghi lại hành vi của chất siêu dẫn hydrua ở áp suất cao. Xuất bản ở Thiên nhiên (“Hình ảnh hiệu ứng Meissner trong chất siêu dẫn hydrua sử dụng cảm biến lượng tử”), họ báo cáo việc tích hợp một cách sáng tạo các cảm biến lượng tử vào một thiết bị gây áp suất tiêu chuẩn, cho phép đọc trực tiếp các đặc tính điện và từ của vật liệu chịu áp suất. Một nghệ sĩ thể hiện các trung tâm chỗ trống nitơ trong một tế bào đe kim cương, có thể phát hiện sự giải phóng từ trường bằng chất siêu dẫn áp suất cao. (Ảnh: Ella Marushchenko) Sự đổi mới này đến từ sự hợp tác lâu dài giữa Giáo sư Vật lý Norman Yao '09, Ph.D. '14, và giáo sư Đại học Boston và cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Harvard Christopher Laumann '03, những người đã cùng nhau phá vỡ nền tảng lý thuyết của họ để chuyển sang xem xét thực tế về phép đo áp suất cao vài năm trước. Cách tiêu chuẩn để nghiên cứu hydrua dưới áp suất cực lớn là sử dụng một dụng cụ gọi là tế bào đe kim cương, dùng để ép một lượng nhỏ vật liệu giữa hai bề mặt tiếp xúc kim cương cắt sáng chói. Để phát hiện khi nào một mẫu đã bị nén đủ để chuyển sang trạng thái siêu dẫn, các nhà vật lý thường tìm kiếm dấu hiệu kép: sự giảm điện trở về 0, cũng như lực đẩy của bất kỳ từ trường nào gần đó, hay còn gọi là lực đẩy. Hiệu ứng Meissner (Đây là lý do tại sao chất siêu dẫn gốm, khi được làm lạnh bằng nitơ lỏng, sẽ bay lơ lửng trên một nam châm). Vấn đề nằm ở việc nắm bắt những chi tiết đó. Để tạo ra áp suất cần thiết, mẫu phải được giữ cố định bằng một miếng đệm phân bố đều lực ép, sau đó được đặt trong một buồng. Điều này làm cho khó có thể “nhìn thấy” những gì đang xảy ra bên trong, vì vậy các nhà vật lý đã phải sử dụng các giải pháp liên quan đến nhiều mẫu để đo riêng biệt các hiệu ứng khác nhau. “Lĩnh vực hydrua siêu dẫn gây tranh cãi đôi chút, một phần vì kỹ thuật đo ở áp suất cao còn quá hạn chế”, Yao nói. “Vấn đề là bạn không thể chỉ gắn một cảm biến hoặc một đầu dò vào bên trong, bởi vì mọi thứ đều bị đóng kín và ở áp suất rất cao. Điều đó khiến việc truy cập các thông tin cục bộ từ bên trong buồng trở nên vô cùng khó khăn. Kết quả là chưa có ai thực sự quan sát được dấu hiệu kép của tính siêu dẫn trong một mẫu duy nhất.” Để giải quyết vấn đề, các nhà nghiên cứu đã thiết kế và thử nghiệm một trang bị bổ sung thông minh: Họ tích hợp một lớp cảm biến mỏng, được tạo ra từ những khiếm khuyết xảy ra tự nhiên trong mạng tinh thể nguyên tử của kim cương, trực tiếp lên bề mặt đe kim cương. Họ đã sử dụng những cảm biến lượng tử hiệu quả này, được gọi là các trung tâm trống nitơ, để chụp ảnh các vùng bên trong buồng trong khi mẫu được điều áp và đi vào vùng siêu dẫn. Để chứng minh khái niệm của mình, họ đã nghiên cứu xeri hydrua, một chất liệu được biết là có thể trở thành chất siêu dẫn ở áp suất khoảng một triệu atm, hay cái mà các nhà vật lý gọi là chế độ megabar. Công cụ mới này có thể hỗ trợ lĩnh vực này không chỉ bằng cách cho phép phát hiện ra các hydrua siêu dẫn mới mà còn cho phép truy cập dễ dàng hơn vào các đặc tính đáng thèm muốn đó trong các vật liệu hiện có để tiếp tục nghiên cứu.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64751.php