Naukowcy z CeNT UW we współpracy z badaczami z Polski, Włoch i Chin oszacowali po raz pierwszy temperaturę, w jakiej mogą pracować nadprzewodniki oparte o związki srebra i fluoru. Uzyskana wartość jest bliska 200 K (minus 73 ^oC), czyli znacząco więcej niż 135 K (minus 138 ^oC) dla dotychczasowych rekordzistów – związków miedzi i tlenu. O badaniach można przeczytać w czasopiśmie „Physical Review Materials”.

Prof. Wojciech Grochala wraz ze swoją grupą badawczą z Centrum Nowych Technologii UW od lat zajmuje się nowymi kandydatami na związki przewodzące prąd elektryczny bez oporu, czyli tzw. nadprzewodniki. Najlepszym z kandydatów jest fluorek srebra(II) (AgF₂).

– Jest on bardzo podobny do nadprzewodników opartych o tlenki miedzi, ale występują też pewne różnice, które uniemożliwiają otrzymanie stanu nadprzewodzącego – tłumaczy prof. Grochala.

Jedną z tych różnic jest struktura atomowa – w nadprzewodnikach miedziowych występują płaskie warstwy tlenku miedzi, a powstające dzięki temu silne oddziaływania magnetyczne są uważane za kluczową cechę umożliwiającą nadprzewodnictwo.

– W strukturze fluorku srebra(II) warstwy srebra i fluoru są jednak pofałdowane, co znacznie zmniejsza siłę oddziaływań magnetycznych – wyjaśnia prof. Haibin Su z Hong Kongu, współpracujący z polskim zespołem.

Badacze znaleźli jednak sposób by rozwiązać problem. W publikacji powstałej we współpracy naukowców z Polski, Włoch i Chin, wydanej na łamach czasopisma Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego „Physical Review Materials”, prezentują oni teoretyczny model, w którym otrzymanie płaskich warstw AgF₂ jest możliwe poprzez osadzenie ich na stałym podłożu o określonym składzie i strukturze.

– Wybór odpowiedniego materiału jako podłoża „narzuca” osadzonemu na nim AgF₂ płaską geometrię, co sprawia, że oddziaływania magnetyczne są dużo silniejsze, niż w krystalicznym AgF₂ – wyjaśnia dr Adam Grzelak z CeNT UW, dodając: – W nanotechnologii nazywamy to epitaksjalnym osadzaniem cienkich warstw.

– Szacujemy, że oddziaływania te będą niemal dwukrotnie silniejsze, niż w tlenkach miedzi, co z kolei ma szanse przełożyć się na półtorakrotnie wyższą temperaturę nadprzewodnictwa – mówi członek zespołu badawczego, prof. José Lorenzana z Włoch. Nakowiec zaznacza, że uzyskana wartość temperatury jest rekordowo wysoka, co umożliwiłoby stosowanie tanich chłodziw do zabezpieczenia działania nowych nadprzewodników.

Następnym krokiem będzie weryfikacja tego modelu z użyciem istniejących technik eksperymentalnych.