Američtí vědci přepisují pravidla: Z jedné formule vytvořili 10 krystalů a urychlují honbu za supravodiči

Vědci z americké Argonne National Laboratory a Northwestern University dosáhli významného průlomu v materiálovém výzkumu. Vyvinuli revoluční metodu, která umožňuje vytvářet supravodiče novým způsobem – záměnou prvků uvnitř krystalové struktury.

Vědci z americké Argonne National Laboratory a Northwestern University dosáhli významného průlomu v materiálovém výzkumu. Vyvinuli revoluční metodu, která umožňuje vytvářet supravodiče novým způsobem – záměnou prvků uvnitř krystalové struktury. Tato inovace přepisuje dosavadní pravidla objevování materiálů a otevírá cestu k cílenému vývoji látek s požadovanými vlastnostmi.

Tým se zaměřil na anorganické materiály složené z barya (Ba), antimonu (Sb) a směsi síry (S) a teluru (Te). Pečlivou změnou atomového uspořádání v rámci jedné chemické formule, BaSbQ3 (kde Q je síra nebo telur), se jim podařilo vytvořit deset unikátních sloučenin. Přestože poměr prvků Ba:Sb:Q zůstal pevně 1:1:3, každá sloučenina měla zcela odlišnou strukturu. Vědci začali se sloučeninou Ba-Sb-Te a postupně nahrazovali telur sírou. K jejich překvapení se téměř každý vzorek ukázal být jinou sloučeninou, které však byly matematicky příbuzné a tvořily takzvanou homologickou řadu.

Objev je zásadní, protože mnoho pokročilých materiálů, včetně prvních supravodičů, které vedou elektřinu s nulovým odporem, bylo nalezeno spíše náhodou. Nyní se vědci snaží nahradit náhodu cíleným designem. Mercouri Kanatzidis, materiálový vědec z ANL a profesor na Northwestern University, zdůrazňuje, že hledání materiálů s kvantovými vlastnostmi, jako jsou magnety a supravodiče, je stále žhavou oblastí fyziky. Supravodivost je podle něj „pravděpodobně největší cenou, ale také nejobtížnější k dosažení cíleným designem“.

Práce také podtrhuje pokračující význam lidské intuice, zejména při objevování zcela nových rodin materiálů, v době, kdy umělá inteligence stále spoléhá na existující data. Cílem týmu je nyní vytvořit jasnější rámec pro objevování materiálů s elektronickými vlastnostmi vhodnými pro budoucí technologie. Výsledky studie byly publikovány v prestižním časopise Science.