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산둥대학, 상온 초전도체 "금속 수소"의 새 제조방법 규명
  • 등록일2019.04.03
  • 조회수487


최근, 산둥(山東)대학 자오밍원(趙明文) 연구팀은 탄소나노튜브의 높은 기계적 강도 특성을 이용하여 탄소나노튜브에서 상대적으로 "비교적 낮은" 압력 조건에서 준 1차원 "금속 수소" 제조 및 보호방법을 규명함과 아울러 이를 기반으로 대응되는 이론적 모델을 개발하였다. 해당 성과는 "Nano letters"에 게재되었다.
탄소나노튜브는 높은 기계적 강도 특성을 보유하고 있기에 탄소나노튜브에서 초고밀도의 준 1차원 "금속 수소"를 형성할 수 있다. "용기"의 역할을 하는 탄소나노튜브는 순식간에 사라져 버리는 "금속 수소"를 보호할 수 있을 뿐만 아니라 수소의 금속화 임계압력을 효과적으로 감소시킬 수 있으며 상대적으로 "비교적 낮은" 압력 조건에서 수소의 금속화 및 초전도 특성을 구현할 수 있다.
양자역학적 제1원리 기반 분자동역학적 시뮬레이션 결과에 의하면 탄소나노튜브에 구속된 준 1차원 수소는 163.5GPa(163.5만배 대기압) 조건에서 금속 상태로 변화될 수 있을 뿐만 아니라 초전도 임계온도도 실온에 접근한다. 연구팀은 초전도성 이론을 기반으로 대응되는 이론적 모델을 개발하여 준 1차원 "금속 수소"의 초전도 특성을 성공적으로 해석하였다.
1935년, 물리학자 유진 위그너(Eugene Wigner)와 힐러드 헌팅턴(Hillard Bell Huntington)은 "금속 수소"는 초고압 조건에서 존재한다고 예언하였다. 이론적 모델에 근거하여 추산한 결과에 의하면 450만 배 대기압 조건에서 "금속 수소"는 실온에 접근하는 초전도 특성을 보유한다.
초고압 조건에서의 실험 논증은 아주 어렵다. 그러므로 상대적으로 "비교적 낮은" 압력 조건에서의 "금속 수소"의 획득은 주요 연구 방향으로 되고 있다. 해당 연구는 상온 초전도체 "금속 수소"의 실험실제조 및 연구에 새 방안을 제공하였다.

정보출처 : http://tech.gmw.cn/2019-04/01/content_32705661.htm