Mitu olekut on ainel?

 (15)
Mitu olekut on ainel?
Foto: Prassides Kosmas

Rahvusvaheline teadlaste töörühm uuris rubiidiumiga dopeeritud fullereeni (C60) ja avastas sellel ainel seninägematu metallilise oleku.

Erinevate meetoditega tehtud mõõtmised näitavad, et selles olekus on ainel olemas nii elektrijuhile kui ka dielektrikule (mittejuhile) iseloomulikud omadused, kirjutab Fyysika.ee.

Teadlased nimetasid uue oleku Jahn-Telleri metalliks. Töö võeti ette kupraatide ja teiste ebaharilike ülijuhtide ülijuhtivusmehhanismide paremaks mõistmiseks.

Juuresolevalt pildilt peaks meile meelde tulema, mis on fullereen (need jalgpalli meenutavad, 60-st süsiniku aatomist koosnevad molekulid), samuti selgitama, mis on dopeerimine (sinised täpid fullereeni molekulide vahel on molekulid, millega fullereeni on dopeeritud). Tseesiumi molekulidega dopeeritud fullereeni Cs3C60 on uuritud peaaegu 20 aastat, nüüd siis rubiidium.

Sellise varieerimise motiive õnnestub ehk aimata, kui tuletame meelde, et aatomite ja molekulide tuumad on ümbritsetud teatud kuju ja suurusega elektronpilvega.

Ehk tuleb meile meelde ka see, et elektrijuhtivuse põhjuseks on just elektronid. Ja et ka ülijuhtivuse korral räägitakse just elektronide iseäralikust käitumisest.

Rubiidiumi molekulid on väiksemad kui tseesiumi molekulid, sestap paigutuvad fullereeni molekulid üksteisele lähemale ja tihedamalt koos on ka nende elektronpilved.

Seotud lood:

Põnevad omadused on ka fullereeni molekulidel endil – neis tingimustes muutuvad nad lapikuks, rohkem ragbipalli sarnaseks. Muide, teadlased nimetavad sellist olukorda keemiliseks rõhuks.

Nii et elektronpilvede omaduste uurimiseks uudse nurga alt peaks selline aine igati sobilik ja lootustandev olema.

Eksperimentide tulemusena avastasid teadlased uue aine oleku, kus aine on ühtaegu nii juhi ja mittejuhi omadustega. Loodetavasti hakatakse seeläbi ka paremini aru saama, mispärast kupraadid on nii kõrgel temperatuuril ülijuhtivas olekus.

Allikad:

PhysicsWorld

Science Advances