美國(guó)休斯頓大學(xué)近日發(fā)布公告稱(chēng),該校德克薩斯超導(dǎo)中心科學(xué)家發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》上的最新研究稱(chēng),他們能誘導(dǎo)非超導(dǎo)材料產(chǎn)生超導(dǎo)性,還可增強(qiáng)超導(dǎo)材料的超導(dǎo)性能,拓展其應(yīng)用范圍。
該中心華裔科學(xué)家朱經(jīng)武和他的團(tuán)隊(duì)利用界面組裝技術(shù),誘導(dǎo)非超導(dǎo)材料鈣鐵砷復(fù)合物界面表現(xiàn)出超導(dǎo)性,提供了發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)體(即在更高溫度表現(xiàn)出超導(dǎo)性)的全新方法。
上世紀(jì)70年代,科學(xué)家們首次提出“兩種不同材料交界處可誘導(dǎo)出超導(dǎo)性”的理論,但一直沒(méi)有獲得實(shí)驗(yàn)證明。之前也有一些實(shí)驗(yàn)試圖證明這一理論,但始終無(wú)法排除高壓和化學(xué)摻雜的干擾。而新研究驗(yàn)證了這一有著30多年歷史的理論。朱經(jīng)武解釋道:“我們的研究非常清晰地證明,反鐵磁性層與金屬層之間的交界面能被誘導(dǎo)出超導(dǎo)性,從而把普通常見(jiàn)的非超導(dǎo)復(fù)合物轉(zhuǎn)變成超導(dǎo)體?!?BR>
為了驗(yàn)證這一概念,朱經(jīng)武團(tuán)隊(duì)選擇了未經(jīng)化學(xué)摻雜的鈣鐵砷復(fù)合物,在常壓下先加熱到350攝氏度,再進(jìn)行退火處理。退火是一種熱處理工藝,通常將材料加熱到一定溫度,保持足夠時(shí)間,再以適當(dāng)速度冷卻。在退火過(guò)程中,鈣鐵砷形成兩個(gè)不同的相層,退火時(shí)間越長(zhǎng),兩個(gè)相層融合交界得越多。雖然兩個(gè)相層都沒(méi)有表現(xiàn)出超導(dǎo)性,但有關(guān)人員在交界處探測(cè)到超導(dǎo)性。
超導(dǎo)性應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,可以利用超導(dǎo)材料提高發(fā)電效率,降低燃料用量;此外,其用途最廣的當(dāng)屬醫(yī)用核磁共振領(lǐng)域。但超導(dǎo)性往往需要制冷到絕對(duì)零度,從而提高了技術(shù)成本,阻礙了普及應(yīng)用。而新研究可以讓科學(xué)家開(kāi)發(fā)出各種更便宜高效的超導(dǎo)材料,找到能在較高溫度表現(xiàn)出超導(dǎo)性的超導(dǎo)體。