Fizikçiler LixFe2Se2(NH3)y olarak adlandırılan demir-selenid sınıfı süperiletkenlerle yeni bir malzemenin nasıl sentezleneceğini incelediler. Bu çalışma Augsburg Üniversitesi’nden Ernst-Wilhelm Scheidt ve çalışma arkadaşları tarafından gerçekleştirildi. Bu yeni malzeme ortam basıncında 44 Kelvin civarında süperiletkenlik geçiş sıcaklığına sahip ve böylece geleneksel bakır temelli yüksek-sıcaklık süperiletkenlerin üzerine çıkılmış olundu.
Bu tür malzemeleri geliştiren bilim adamlarının varmak istedikleri nihai hedefleri sıvı azotun (77K) yüksek sıcaklıklardaki süperiletkenlik karakteristiklerini araştırmaktır. Uygulamaları çekici hale getirmek için değerlendirme/karşılaştırmalı değerlendirme sıcaklığı 77 K olarak düşünülmüştür.
Şimdiye dek, 2008 yılında arsenik ve demire dayanan süperiletkenleinr 56K’de çalıştığı keşfedildi. 2010 yılı gibi son zamanlarda potasyum, rubidyum, sezyum veya talyum ile birleştirilmiş demir-selenyum materyallerine ürün veren selenyum ile arseniğin yer değiştirdiği diğer malzemelerin geliştirilmesine yönelik girişimler olmuştur. Bu demir-selenyum malzemeler, demir kalkojenit malzeme ailesine aittir ve 32 K süperiletken sıcaklığına ulaşmıştılar.
Araştırmacılar demir ve selenyum katmanları arasına lityum atomlarını eklemek için kimyasal sentez yöntemini kullandılar. Bu bir kokteyle heyecan verici bir tat vermeye benzerdir, bu sıvı amonyak içerisinde bir kaç saatliğine tüm malzemeyi karıştırarak heyecan verici yeni süper iletken özellikler üretmek anlamına gelir. Bu özelliklerin elektronik katkılama tarafından ve lityum tabanlı verici (donör) elektronik moleküllerin araya eklenmesi sonucu kazanılan demir-selenyum malzemesinin kafes yapısının genişlemesi ile kontrol edildiğini buldular.
Önceki girişimlerin aksine, yazarlar bu malzemelerin saflık derecesi dikkate alındığında başarılı bir şekilde sentezlenebileceklerini bu çalışmada gösterdiler. Ayrıca, malzemenin sÜperiletkenlik fraksiyonu %80 idi. En yüksek fraksiyon, katkılı demir kalkojenür ailesindeki malzemelerde rapor edilmişti. Bir adım daha ilerisinde, yazarlar lityum yerine sodyum kullanarak süperiletkenlik sıcaklığının 45.5K’e yükseleceğini gösterdiler.
Duygu Tunçman
İstanbul Üniversitesi Fizik Bölümü
Kuark Bilim Topluluğu Fizik Çalışma Grubu
Kaynak: http://phys.org/news/2012-10-scientists-high-performance-superconducting-material-iron.html
