Gráfico TOC. Crédito:Dmitrii V. Semenok et al./ The Journal of Physical Chemistry Letters
Cientistas do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou e Skoltech demonstraram a supercondutividade de alta temperatura dos hidretos de actínio e descobriram um princípio geral para calcular a supercondutividade dos hidretos com base apenas na tabela periódica. Os resultados de seu estudo foram publicados no Journal of Physical Chemistry Letters .
A supercondutividade de alta temperatura é um fenômeno de resistência elétrica zero em certos materiais a temperaturas acima de -196 graus C (a temperatura do nitrogênio líquido). Supercondutores em temperatura ambiente abrem perspectivas para a indústria de energia, transporte, e outros setores impulsionados pela tecnologia. Atualmente, o detentor do recorde em supercondutividade de alta temperatura é o sulfeto de hidrogênio (H3S), que funciona como um supercondutor a 1,5 milhão de atmosferas e uma temperatura de -70 graus C. Esses níveis de pressão só podem ser atingidos em um ambiente de laboratório, e a temperatura está bem abaixo da temperatura ambiente, assim, a busca continua por novos supercondutores. Talvez uma supercondutividade de temperatura ainda mais alta possa ser alcançada em compostos de hidrogênio-metal. No entanto, a ligação entre a composição química e a supercondutividade não era clara, deixando os cientistas a decifrar por tentativa e erro.
Um grupo de químicos liderado por Artem R. Oganov, professor do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou e Skoltech, descobriu que certos elementos capazes de formar compostos supercondutores são organizados em um padrão específico na tabela periódica. Foi estabelecido que a supercondutividade de alta temperatura se desenvolve em substâncias contendo átomos de metal que quase povoam uma nova subcamada eletrônica. Os átomos de metal dentro do cristal são considerados altamente sensíveis às posições dos átomos vizinhos, o que resultaria em uma forte interação elétron-fônon, o efeito subjacente da supercondutividade convencional. Com base nesta suposição, os cientistas supuseram que a supercondutividade de alta temperatura poderia ocorrer em hidretos de actínio. Sua suposição foi verificada e confirmada:a supercondutividade foi prevista para AcH 16 a temperaturas de -69 a -22 graus C a 1,5 milhões de atmosferas.
"A própria ideia de uma conexão entre a supercondutividade e a tabela periódica foi apresentada pela primeira vez por Dmitry Semenok, um aluno do meu laboratório. O princípio que ele descobriu é muito simples e é realmente incrível que ninguém o tenha descoberto antes, "diz Artem Oganov.