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最新研究称可用新方法诱导非超导材料产生超导性

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摘要:美国休斯顿大学官网10月30日发布公告称,该校德克萨斯超导中心科学家发表在《美国科学院院刊》上的最新研究称,他们能诱导超导材料产生超导性,还可增强超导材料的超导性能,拓展其应用范围。该中心华裔科学家朱经武和他的团队利用界面组装技术,诱导非超导材料钙铁砷复合物界面表现出超导性,提供了发现高温超导体(即在更高温度表现出超导性)的全新方法。

上世纪70年代,科学家们首次提出“两种不同材料交界处可诱导出超导性”的理论,但一直没有获得实验证明。之前也有一些实验试图证明这一理论,但始终无法排除高压和化学掺杂的干扰,而新研究验证了这一有着30多年历史的理论。朱经武解释道:“我们的研究非常清晰地证明,反铁磁性层与金属层之间的交界面能被诱导出超导性,从而把普通常见的非超导复合物转变成超导体。”

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为了验证这一概念,朱经武团队选择了未经化学掺杂的钙铁砷复合物,在常压下先加热到350摄氏度,再进行退火处理。退火是一种热处理工艺,通常将材料加热到一定温度,保持足够时间,再以适当速度冷却。在退火过程中,钙铁砷形成两个不同的相层,退火时间越长,两个相层融合交界得越多。虽然两个相层都没有表现出超导性,但他们在交界处探测到超导性。

超导性应用领域非常广泛,如可以利用超导材料提高发电效率,降低燃料用量;用途最广的当属医用核磁共振领域。但超导性往往需要制冷到绝对零度,从而提高了技术成本,阻碍了普及应用。而新研究可以让科学家开发出各种更便宜高效的超导材料,找到能在较高温度表现出超导性的超导体。

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