Superkonduktor suhu ruangan
Superkonduktor suhu ruangan adalah suatu bahan yang mampu menghasilkan superkonduktivitas pada suhu operasi di atas 0 °C (273.15 K). Meski suhu ini bukan merupakan "suhu ruangan", yang berkisar pada 20–25 °C, suhu ini merupakan suhu ketika es terbentuk dan dapat dicapai serta mudah dijaga pada lingkungan sehari-hari. Pada Februari 2019, Angkatan Laut Amerika Serikat mendaftarkan paten yang mengklaim bahwa superkonduktivitas suhu ruangan dapat dicapai menggunakan suatu kawat dengan sebuah inti insulator dan aluminum timah zirkonat titanat. Bahan superkonduksi suhu ruangan lainnya adalah hidrogen sulfida bertekanan tinggi, dengan suhu transisi sebesar 203 K (−70 °C), suhu kritis superkonduksi terbesar yang diterima sejak 2015.[1] Dengan mengganti sebagian kecil belerang dengan fosfor dan menggunakan tekanan yang bahkan lebih tinggi, telah diprediksi bahwa terdapat kemungkinan untuk menaikkan suhu kritis hingga di atas 0 °C dan mencapai superkonduktivitas suhu ruangan.[1] Sebelumnya rekor dipegang oleh kuprat, yang telah memperlihatkan superkonduktivitas dalam tekanan atmosfer pada suhu sampai setinggi 138 K (−135 °C), dan 164 K (−109 °C) pada tekanan tinggi.[2]
Meskipun beberapa peneliti meragukan apakah superkonduktivitas suhu kamar sebenarnya dapat dicapai,[3][4] superkonduktivitas telah berulang kali ditemukan pada suhu yang sebelumnya tidak terduga atau dianggap mustahil.
Klaim efek transien "mendekati suhu ruangan" berasal dari awal 1950-an dan beberapa menyarankan bahwa sebenarnya terobosan mungkin telah dibuat lebih dari sekali tetapi tidak dapat dibuat cukup stabil dan/atau dapat direproduksi karena hubungan antara jumlah isotop dan Tc tidak dikenal pada saat itu.
Menemukan superkonduktor suhu kamar "akan memiliki kepentingan teknologi yang sangat besar dan, misalnya, membantu memecahkan masalah energi dunia, menyediakan komputer yang lebih cepat, memungkinkan perangkat penyimpanan memori baru, dan mengaktifkan sensor ultra-sensitif, di antara banyak kemungkinan lainnya."[4][5]
Teori
Karya teoritis oleh Neil Ashcroft meramalkan bahwa logam hidrogen padat pada tekanan yang sangat tinggi (~500 GPa) harus menjadi superkonduktor pada suhu kamar sekitar karena kecepatan suara yang sangat tinggi dan kopling yang diharapkan kuat antara elektron konduksi dan vibrasi kisi (fonon).[6] Prediksi ini belum diverifikasi secara eksperimental, karena tekanan untuk mencapai hidrogen metalik tidak diketahui tetapi mungkin berada pada orde 500 GPa.
Sebuah tim di Harvard telah mengklaim membuat hidrogen metalik dan melaporkan tekanan sebesar 495 GPa.[7] Meskipun suhu kritis yang tepat belum ditentukan, tanda-tanda efek Meissner yang lemah pada suhu 250K mungkin muncul dalam uji magnetometer.
Pada tahun 1964, William A. Little mengusulkan kemungkinan superkonduktivitas suhu tinggi pada polimer organik.[8] Proposal ini didasarkan pada pasangan elektron yang dimediasi eksiton, sebagai lawan dari pasangan yang dimediasi fonon dalam teori BCS.
Referensi
- ^ a b Cartlidge, Edwin (18 Agustus 2015). "Superconductivity record sparks wave of follow-up physics". Nature. 524 (7565): 277. doi:10.1038/nature.2015.18191. PMID 26289188. Diakses tanggal 18 Agustus 2015.
- ^ Dai, P.; Chakoumakos, B.C.; Sun, G.F.; Wong, K.W.; Xin, Y.; Lu, D.F. (1995). "Synthesis and neutron powder diffraction study of the superconductor HgBa2Ca2Cu3O8+δ by Tl substitution". Physica C. 243 (3–4): 201–206. Bibcode:1995PhyC..243..201D. doi:10.1016/0921-4534(94)02461-8.
- ^ Geballe, Theodore (12 March 1993). "Paths to Higher Temperature Superconductors" (PDF). Science. 259: 1550–1551 – via dtic.mil.
- ^ a b "Almaden Institute 2012 : Superconductivity 297 K – Synthetic Routes to Room Temperature Superconductivity". researcher.watson.ibm.com. 2016-07-25.
- ^ NOVA. Race for the Superconductor. Public TV station WGBH Boston. Approximately 1987.
- ^ Ashcroft, N. W. (1968). "Metallic Hydrogen: A High-Temperature Superconductor?". Physical Review Letters. 21 (26): 1748–1749. Bibcode:1968PhRvL..21.1748A. doi:10.1103/PhysRevLett.21.1748.
- ^ Ian Johnston (2017-01-26). "Hydrogen turned into metal in stunning act of alchemy that could revolutionise technology and spaceflight". The Independent (dalam bahasa Inggris).
- ^ Little, W. A. (1964). "Possibility of Synthesizing an Organic Superconductor". Physical Review. 134 (6A): A1416–A1424. Bibcode:1964PhRv..134.1416L. doi:10.1103/PhysRev.134.A1416.