הידען - Hayadan

פריצת מגבלות בטבלת מנדלייב: צעד נוסף אל עבר מימן מתכתי

דר. משה נחמני ·

Summary: מימן, היסוד הנפוץ ביותר ביקום, הינו גז מבודד בתנאים רגילים, אולם בלחצים גבוהים הוא עשוי להפוך למוליך-על מימן, היסוד הנפוץ ביותר ביקום, הינו גז מבודד בתנאים רגילים, אולם בלחצים גבוהים הוא עשוי להפוך למוליך-על. כעת, מדענים במכון המחקר Carnegie בוושינגטון, ארה"ב, גילו תרכובת מבוססת-מימן שתוכל לסייע במחקר על צורות מתכתיות ומוליכות-על של מימן. הממצאים פורסמו בכתב-העת Physical Review Letters וברשת בכתב-העת המדעי Physics. מימן הוא הפשוט מבין היסודות – הוא…

מימן, היסוד הנפוץ ביותר ביקום, הינו גז מבודד בתנאים רגילים, אולם בלחצים גבוהים הוא עשוי להפוך למוליך-על

מימן, היסוד הנפוץ ביותר ביקום, הינו גז מבודד בתנאים רגילים, אולם בלחצים גבוהים הוא עשוי להפוך למוליך-על. כעת, מדענים במכון המחקר Carnegie בוושינגטון, ארה"ב, גילו תרכובת מבוססת-מימן שתוכל לסייע במחקר על צורות מתכתיות ומוליכות-על של מימן.

הממצאים פורסמו בכתב-העת Physical Review Letters וברשת בכתב-העת המדעי Physics.
מימן הוא הפשוט מבין היסודות – הוא מכיל פרוטון אחד ונויטרון אחד בלבד. מכיוון שמימן כה קל במשקלו, התיאוריה הקוונטית טוענת כי עדיין תהיה בו אנרגיה משמעותית גם כאשר הוא יקורר לטמפרטורות מאוד נמוכות. זוהי הסיבה לכך שמימן מתמצק רק בארבע-עשרה מעלות מעל האפס המוחלט.

מדענים חוזים כי ניתן יהיה לקבל מימן בצורה מתכתית, אולם הלחץ שיידרש לכך – כארבעה מיליון אטמוספרות – גדול אפילו מהלחץ הקיים במרכז כדור-הארץ. ע"י יצירת תרכובות של מימן הקשור ליסודות נוספים כגון צורן (סיליקון) ניתן לקבל צורות דחוסות ביותר של מימן ההופכות למתכתיות בלחצים הקיימים היום במעבדות מחקר. למעשה, צורן ארבע-מימני (SiH4) הופך למתכת בעשירית הלחץ הנדרש עבור מימן טהור ולמוליך-על במיליון אטמוספרות.

במאמר, החוקרים מציגים את תוצאות הניסויים בלחצים גבוהים של תערובת החומרים צורן ארבע-מימני ומימן טהור (SiH4 + H2). בלחץ של 7.5 גיגה פסקל הם גילו תרכובת חדשה - SiH4(H2)2 – שבה קשרי המימן חלשים במידה יוצאת דופן ועשויה להפוך למתכתית בלחצים גבוהים יותר.

המטרה העליונה של מחקרים אלו הינה לקבל תנאים שבהם המימן יהפוך למתכתי, ובתקווה גם למוליך-על, בלחצים הנמוכים מאלו הנדרשים עבור מימן טהור.

המאמר המלא בעיתון physics