Метален водород

Металният водород, който е под налягане от порядъка на четири и половина милиона атмосфери, може да има най-високата критична температура на прехода в серия от високотемпературни проводници. Според предварителните изчисления на италианско-германската група теоретични физици, критична температура елемент е 242 К (минус тридесет и един градуса по Целзий).

Газовият газ се превръща в течност при температура 20 К. Ако температурата се понижава с още 6 К, възможно е елементът да се прехвърли в твърдо състояние. Хенсънт и Вигнер през 1935 г. предложиха производство на водород в лабораторията. Според тях е било необходимо да се използва високо налягане - около 25 GPa (един GPa е приблизително равен на десет хиляди атмосфери). По този начин, под въздействието на високо налягане, елементът става изотоп на водорода - от диелектричния елемент до проводящия елемент. Трябва да се отбележи, че газът в началното състояние има проводими свойства. Точно като металите, елементът извършва електроенергия и може да не е в твърдо състояние. С други думи, водородът може да е течност метални свойства.

През 1971 г. е публикувана работата на съветските теоретични учени, водени от Каган. Група физици твърди, че металният водород може да бъде метастабилен. Това означава, че след спиране на експозицията повишено налягане, елементът не влиза в първоначалното си състояние - газ, притежаващ диелектрични свойства. Въпреки това, все още не е ясно дали този етап ще бъде достатъчно дълъг, за да има време да използва метален водород.

Първият успех в пилотния план беше получен през 1975 г., през февруари. Група учени, водени от Верешчагин, създава метален водород. Под влияние на температура 4.2 К в тънък слой клетка с диамант наковални също подлагат на налягане от порядъка на 300 GPa се наблюдава намаление на електрическа устойчивост на газа в милиони пъти. Това показва прехода на водорода към металното състояние.

За да се получи високо налягане, се използва диамантен наковалня. Представя се под формата на две изкуствени диаманти, Точките се притискат една към друга с помощта на преса. В резултат на това при рязането, чийто диаметър е от порядъка на няколко десети от един милиметър, се формира необходимото налягане. В този раздел охладена проба се намира в клетката. Към образеца на едно и също място оборудването се доставя: миниатюрни термодвойки, електроди и други измервателни уреди.

Следващият етап от работата на учените беше да се изясни възможността за последващ преход на металното състояние към свръхпроводящо състояние. Първият, който зададе този проблем, беше Нийл Ашкрофт. Теоретикът прогнозира, че "металният" водород ще има "екзотични" свойства под въздействието на високи температури над 200 K.

По-скоро работата на немски и италиански физици. Авторите твърдят, че чрез електронно-фонон механизъм на образуване на Cooper двойки постига рекорд индекс критична температура - 242 К. С това, обаче, е необходимо и на високо налягане - около 450 GPa, а това, от своя страна, на четири и половина милиона пъти атмосферното налягане.

Когато електронното фононно образувание на двойките Купър се движи в периодична решетка в кристал, електронът привлича най-близките йони, заредени положително. Това води до незначителна деформация на решетката и за кратко време концентрацията на положителния заряд се увеличава. Поради повишената концентрация се привлича друг електронен елемент. И така, и двата електрона са привлечени. При ненаситена температура, йоните се колебаят в близост до техните равновесни състояния. Фонъните са кванти на данните от трептенията.