向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

科学家解密:铜氧化物高温超导体量子机制如何运作?

时间:2019-02-03 作者:Emma stein,TechNews 阅读:
铜氧化物是一种在常压环境下超导临界温度高达140K的超导材料,但其中机制如何运作?这促使全球超导科学家投入研究。
ASPENCORE

铜氧化物是一种在常压环境下超导临界温度高达140K的超导材料,但其中机制如何运作?这促使全球超导科学家投入研究。维也纳工业大学物理学教授 Neven Barišić团队现在提出一系列非凡的新见解,也许能深刻改变我们对高温超导材料的认知。NWGEETC-电子工程专辑

每个电子设备都存在电阻,但偏偏科学家发现了一种恰好可以零电阻传导电流的材料,称为超导体(superconductor),其两个最重要的特性,是在特定温度下呈现“零电阻”与“完全抗磁性”,而超导体电阻转变为零时的温度称为“超导临界温度”,可依此再将材料分为低温超导体和高温超导体。NWGEETC-电子工程专辑

科学家下一步伟大科学突破,就是找出令人震惊无比的高温超导材料,它们将带来广泛全新应用,包括磁浮列车、医学成像技术等。NWGEETC-电子工程专辑

高温超导体(High-temperature superconductors)也被称作铜氧化物(cuprate)超导体,最早由瑞士物理学家卡尔·米勒、德国物理学家约翰内斯·贝德诺尔茨于实验中发现;1987 年,台湾物理学家吴茂昆、朱经武发现钇钡铜氧(YBCO)超导体(YBa2Cu3O7-δ Tc~92K),将超导临界温度提高到 90K 以上,不只突破过去液氮的 77K 温度壁垒,也突破了自 1911 年后 70 多年的物理学研究瓶颈,一举划出低温超导体与高温超导体分水岭。NWGEETC-电子工程专辑

但科学家真正的研究挑战,是了解高温超导体内部量子效应。NWGEETC-电子工程专辑

现在维也纳工业大学物理学教授Neven Barišić团队证明,铜氧化物中存有 2 种根本性质完全不同的载子(charge carrier),超导特性就取决于两者之间微妙的相互作用:一种载子坐镇在原子特定位置,只有当材料被加热时才能移开;而另一种载子可以自由移动,从这个原子跳到另一个原子上,后者最终带出超导特性。NWGEETC-电子工程专辑

Neven Barišić 解释,固定载子与移动载子控制着材料系统,前者俨然充当“胶水”,将移动载子结合成库柏对(Cooper pair),一旦配对,载子就会变成超导状态,让材料可以零电阻传输电流。NWGEETC-电子工程专辑

移动载子与固定载子必须有微妙的平衡,任何一方太少都无法顺利配对,也就无法带出超导特性。该团队提出了铜氧化物逐步出现的现象,为寻找新超导体提供了新方向。新论文发表在《科学前缘》(Science Advances)期刊。NWGEETC-电子工程专辑

ASPENCORE
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
您可能感兴趣的文章
  • 华为5款手机被移出GeekBench跑分榜单 日前,国外知名跑分平台Geekbench更新排名名单,同时也公布了最新黑名单,有六款设备因人工干预上榜,五款华为,一款一加。型号分别的华为Mate 10 Pro、华为P20 Pro、华为Mate 10、华为P20、华为荣耀Play、一加手机5……
  • 用于功率电子设计的高性能SiC MOSFET技术 SiC的性能潜力无可争议。目前要应对的主要挑战是确定哪种设计方法在应用中获得最大的成功。CoolSiC MOSFET在开关操作和损耗方面拥有出色性能。其中一个亮点是能够利用零栅偏压关断器件,这使得碳化硅晶体管设计概念成为目前唯一真正的“正常关断”器件。
  • 华为Mate 30 Pro 5G拆解:卖6399元的整机,BOM成本仅2799 11月1日,在4G版的Mate 30系列上市一个多月之后,定价4999元起的华为Mate30系列5G版才终于开售。最近有媒体拆解了华为 Mate 30 Pro 5G版,并大致计算出了硬件成本。据机构分析,4G版是华为首款实现无美国零件的智能手机产品,而5G版中依旧采用了部分美国产元器件,比例为……
  • 从“怒而自研”,到发力“国产替代”的本土芯片厂商们 中国对于半导体元器件的需求近些年来始终是全球第一,但每年庞大的芯片采购量后面,国产比例一直不高。从中美贸易战,以及近两年的中兴、华为事件看,美国将长期以半导体等高科技行业遏制中国经济发展,所以芯片国产替代是大势所趋。近日,电子工程专辑小编与几家国产芯片公司的高管聊了一下……
  • 电动车高效电源管理 电动车的创新充电技术可成为变革的催化剂,有助于促进e-Mobility的普及。
  • 从电源管理到无线兼容,解决物联网测试面临的五大挑战 在未来几年,AI、5G、IoT和工业自动化(IIoT)的进步将加快行业变革和创新的步伐。跨行业的各种物联网传感器将用于自动数据传输和远程设备控制。在万物互联的时代,连接将变得司空见惯,到2020年,Gartner预计将有超过200亿台物联网设备投入使用。
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告