Fizik

Yeni Bor Bileşikleri Süperiletkenlik Özelliği Gösteriyor

Bilim insanları, bor atomlarının ikosahedral yapılar oluşturduğu yeni bir bileşik ailesini keşfetti. Bu malzemeler yüksek basınç altında oluşabilir ve normal atmosfer basıncına geri getirildiğinde süperiletken özelliklerini koruyabiliyor. CsB12 bileşiği 42K sıcaklığa kadar süperiletkenlik gösterebiliyor ve bu değer MgB2'ye rakip olacak düzeyde. Araştırmacılar bu yapıları 'süperatomik kristaller' olarak tanımlıyor çünkü B12 birimleri ikosahedral şekillerini korurken genişletilmiş kristal ağlar oluşturuyor. Tek veya üç değerlikli atomlar içeren sistemler metalik davranış sergiliyor ve güçlü elektron-fonon etkileşimi süperiletkenliği destekliyor.

Bilim dünyasında süperiletkenlik arayışları yeni bir boyut kazandı. Araştırmacılar, bor atomlarının oluşturduğu özel geometrik yapılardan yola çıkarak geliştirdikleri yeni malzemeler ailesinde umut verici sonuçlar elde etti.

Bu yeni bileşiklerde bor atomları B12 ikosahedral yapıları oluşturuyor ve aralarındaki boşluklarda elektropozitif atomlar bulunuyor. İlginç olan, bu malzemelerin yüksek basınç altında oluşabilmesi ve daha sonra normal atmosfer basıncına getirildiklerinde kararlılıklarını koruyabilmeleri.

Özellikle sezyum ve bor içeren CsB12 bileşiği dikkat çekiyor. Bu malzeme 42 Kelvin sıcaklığa kadar süperiletken özellik gösterebiliyor. Bu değer, şu anda bilinen en yüksek kritik sıcaklığa sahip konvansiyonel süperiletken MgB2 ile yarışabilecek düzeyde.

Bilim insanları bu yapıları 'süperatomik kristaller' olarak adlandırıyor. Bunun nedeni, B12 birimlerinin hem izole hallerindeki ikosahedral şekillerini koruması hem de geniş kristal ağlar oluşturması. Tek veya üç değerlikli atomlar içeren sistemlerde metalik davranış gözlemleniyor ve bor-bor kovalent bağları güçlü elektron-fonon etkileşimini destekleyerek süperiletkenliği mümkün kılıyor.

Özgün Kaynak
arXiv — Kimyasal Fizik
Ambient-Pressure Superconductivity from Boron Icosahedral Superatoms
Orijinal makaleyi oku

Bu içerik, özgün kaynaktaki bilgiler temel alınarak BilimKapsül editörleri tarafından yeniden kaleme alınmıştır. Orijinal metnin birebir çevirisi değildir. Telif hakkı özgün yayıncıya aittir.