Vikan - 17.09.1987, Blaðsíða 23

m
Leiðandi stórfyrirtæki, svo og ríkisstjórnir
nokkurra landa, hafa brugðist við fréttunum
með því að stórauka útgjöld til rannsókna
á sviði ofurleiðni. Þeim er ljóst að mikið
kapphlaup hefur hafist sem allir vilja vinna.
Japanir hafa endurskipulagt fjölda rann-
sóknarstofnana sem einbeita sér að rann-
sóknum á ofurleiðni, en þar í landi vinna
nú meira en fimmtíu stofnanir gagngert að
þessum málum. Bandaríska iðnaðarmála-
ráðuneytið hefur ákveðið að tvöfalda útgjöld
til rannsókna á þessu sviði og það hefur sett
á stofn sérstakan gagnabanka sem á að auð-
velda vísindamönnum greiðan aðgang að
nýjustu niðurstöðum rannsókna.
Til marks um staðfastan ásetning Banda-
ríkjastjórnar að hvetja og styðja vísinda-
stofnanir þar í landi til markvissra
rannsókna á hagnýtingarmöguleikum há-
hitaofurleiðni er ráðstefna sem nýlega var
haldin í viðurvist Reagans forseta og ráð-
herra varnar-, utanríkis- og orkumála.
Einnig voru mættir helsti vísindaráðgjafi for-
setans og framkvæmdastjóri vísindaráðs
Bandaríkjanna. Mikill hugur var í forsetan-
um sem hvatti vísindamennina til dáða og
þess að viðhalda samkeppnishæfni banda-
rísks iðnaðar. í lok ráðstefnunnar tilkynnti
varnarmálaráðherrann að ráðuneyti hans
hefði ákveðið að eyða 150 milljón dollurum
á næstu þremur árum til rannsókna á efnis-
eiginleikum hinna nýju ofurleiðara.
/
heimi vísindanna gerast hlutirnir sjaldan
í einni svipan. Flestar merkilegar upp-
götvanir eiga sér langan aðdraganda og
koma venjulega margir vísindamenn við
sögu. Uppgötvun háhitaofurleiðni er
engin undantekning og því er nauðsynlegt
að fara nokkrum orðum um þróun þess sviðs
eðlisfræðinnar sem fæst við rannsóknir á
ofurleiðni.
Arið 1911 uppgötvaði hollenski eðlis-
fræðingurinn Heike Kamerlingh Onnes að
ef kvikasilfur er kælt niður í mínus 269° C
hverfur viðnám þess gegn rafstraumi nær
algjörlega. Fyrirbæri þessu var því eðlilega
gefið nafnið ofurleiðni. Síðan hefur ofur-
leiðni fundist í yfir tuttugu og fimm frumefn-
um og í mörg þúsund mismunandi
efnablöndum. Öllum þessum efnum er það
sameiginlegt að ná ofurleiðni við einungis
mjög lágt hitastig, í flestum tilfellum einung-
is nokkrar gráður yfir alkuli, sem er við
mínus 273° C. Því hefur nær eingöngu verið
notast við fljótandi helíum til að kæla ofur-
leiðarana en loftkennt helíum þéttist og
verður að fljótandi fasa við rétt rúmar fjórar
gráður yfir alkuli. Helíum er hins vegar fá-
gæt lofttegund og kostnaðurinn og fyrir-
höfnin við kælinguna eru verulega mikil.
Nýr háhitaofurleiðari á leiðinni ofan í fljótandi köfnunarefni.
Þessi staðreynd hefur hingað til sett hömlur
á umfangsmikla notkun ofurleiðni í tækni.
Árið 1973, sextíu og tveimur árum eftir
uppgötvun Kamerlingh Onnes, voru mínus
249,7° C hæsta hitastig sem ofurleiðni hafði
mælst við og stóð það met óhaggað fram til
ársins 1985. í desember það ár tókst Alex
Múller og Georg Bednorz, sem starfa við
rannsóknarstofu IBM í Zúrich, að hanna
efnablöndur sem sýndu ofurleiðni við mínus
238° C.
Þeir félagar höfðu í meira en þrjú ár beint
athygli sinni að pottkenndum málmoxíðum
en jafnvel þó þessi efni leiði illa straum við
herbergishita höfðu nokkrir fræðimenn leitt
að því rök að þau gætu sýnt áhugaverða
ofurleiðni. Múller og Bednorz athuguðu
hundruð mismunandi máimoxíða en bland-
an, sem að lokum leiddi til árangurs,
samanstóð af baríni, lantani (La), kopar og
súrefni.
í upphafi voru Múller og Bednorz hljóð-
látir um uppgötvun sína þar sem þeir voru
ekki fullkomlega sannfærðir um að efni
þeirra byggi yfir öllum eiginleikum ofurleið-
ara. Þeir hugsuðu sér að athuga málin nánar
og biða með að birta niðurstöðurnar opin-
berlega. Fréttin barst hins vegar fljótt út
með þeim afleiðingum að innan nokkurra
mánaða höfðu tugir rannsóknarstofnana um
allan heim hafið rannsóknir á sama sviði.
Síðan hefur ekkert lát verið á tilkynningum
um að ofurleiðni hafi fundist við sífellt hærra
hitastig. Rannsóknir á þessum nýju háhitaof-
urleiðurum einskorðast ekki við Bandaríkin
og Japan heldur hafa fiestar þjóðir, sem
stunda rannsóknir á annað borð, blandað
sér í leikinn. Nú nýlega bárust fréttir frá
hhhh

38. TBL VIKAN 23