Ilustración. Compuestos de uranio. Crédito:Lion_on_helium / MIPT
Científicos de Rusia, China y Estados Unidos predijeron y ahora han identificado experimentalmente nuevos hidruros de uranio, prediciendo la superconductividad para algunos de ellos. Los resultados de su estudio fueron publicados en Avances de la ciencia .
El fenómeno de la superconductividad fue descubierto en 1911 por un grupo de científicos dirigido por el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes. La superconductividad significa la desaparición completa de la resistencia eléctrica en un material cuando se enfría a una temperatura específica, expulsando el campo magnético del material. Al principio, Se descubrió superconductividad en algunos metales básicos como el aluminio y el mercurio a temperaturas de varios grados por encima del cero absoluto. que es -273 ° C. De particular interés para los científicos son los llamados superconductores de alta temperatura que exhiben superconductividad a temperaturas menos extremas. Los superconductores de temperatura más alta operan a -183 ° C, y, por lo tanto requieren enfriamiento constante. En 2015, un hidruro de azufre poco común (H 3 S) estableció un nuevo récord de superconductividad a alta temperatura de -70 ° C, aunque a presiones tan altas como 1, 500, 000 atm.
Un grupo de físicos dirigido por el profesor Artem R. Oganov predijo que presiones mucho más bajas de alrededor de 50, 000 atmósferas pueden producir 14 nuevos hidruros de uranio, de los cuales solo uno, UH3, se ha conocido hasta la fecha. Incluyen compuestos ricos en hidrógenos, como UH7 y UH8, que los científicos también predijeron que sería superconductor. Muchos de estos compuestos se obtuvieron luego en los experimentos llevados a cabo por los equipos del profesor Alexander Goncharov en la Institución Carnegie de Washington (EE. UU.) Y el Instituto de Física del Estado Sólido de la Academia de Ciencias de China. Los cálculos sugieren que el superconductor de temperatura más alta es UH7, que muestra una capacidad superconductora a -219 ° C, un nivel de temperatura que se puede aumentar aún más con el dopaje.
"Después de H 3 S fue descubierto, Los científicos comenzaron a buscar con entusiasmo hidruros superconductores en otros no metales, como el selenio, fósforo, etc. Nuestro estudio mostró que los hidruros metálicos tienen tanto potencial como los no metales en términos de superconductividad a alta temperatura, "dice el autor principal del estudio Ivan Kruglov, investigador del Laboratorio de Descubrimiento de Materiales Computacionales del MIPT.
"Los dos aspectos más destacados de nuestros resultados son que la alta presión produce una colección increíblemente rica de hidruros, la mayoría de los cuales no encajan en la química clásica, y que estos hidruros realmente pueden obtenerse y convertirse en superconductores a presiones muy bajas, quizás incluso a presión atmosférica, "dice Artem Oganov.
