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              新型g波超導體或被發現|總編輯圈點

              2020-09-28 01:00:00 來源: 科技日報 作者: 張佳欣 趙萱


              圖片來源:視覺中國

              科技日報實習記者張佳欣 實習生趙萱

              據物理學家組織網近日消息,由美國康奈爾大學藝術與科學學院一項最新研究表明,釕酸鍶或是一種新型g波超導體。相關結果發布在最近一期《自然物理學》上。

              在超導體中,兩個電子聚集在一起形成庫帕對共同運動,這種“配對”賦予了超導體獨有的特性——零電阻性。在鉛、錫、汞等s波超導體中,形成庫帕對的電子,一個自旋向上,一個自旋向下,它們相反的自旋值被認為會相互平衡或抵消,從而沒有角動量。而在d波超導體中,庫帕對有雙量子角動量。目前,物理學家已經從理論上證明了在這兩個所謂“單態”狀態之間存在第三種超導體:具有單個量子角動量的p波超導體,電子配對方式是平行自旋的而不是反平行自旋。

              20多年來,p波超導體的主要候選材料之一都是釕酸鍶。于是康奈爾大學研究團隊著手確定釕酸鍶是否是一種非常理想的p波超導體,通過使用高分辨率的共振超聲波譜,他們發現這種材料可能是一種全新的超導體:g波超導體。

              研究小組測量了當材料在1.4開氏度(零下457.87華氏度)的超導轉變中冷卻時,晶體的彈性常數對各種聲波的反應。根據這些數據,他們確定了釕酸鍶是所謂的雙組分超導體,這意味著電子結合在一起的方式十分復雜,無法用一個單一的數字來描述。

              “這是迄今為止在低溫條件下所獲得的最高精度的共振超聲波譜數據。”研究人員稱。

              研究使用核磁共振光譜來縮小范圍明確釕酸鍶可能是哪種波超導體的可能性,有效地排除了p波這一可能性,還排除了釕酸鍶是傳統的s波或d波超導體。

              總編輯圈點

              超導體具備十分神奇的特性:當溫度降低到一定數值時,電阻會變為零。不但如此,超導體還有另一重要特征——完全抗磁性。憑借這兩大“絕招”,超導體在信息通訊、生物醫學、交通運輸、航空航天領域都大有用武之地。比如,超導體的零電阻特性可以很好地應用在超高壓輸電領域,從而大大降低輸電損耗。新型超導體的發現,不但將拓展超導體的研究前沿,也會進一步豐富超導體的相關應用。

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              責任編輯: 余昊原
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