物理学家发现了一种怪异的新超导形式

发布时间：2023-08-22 11:02:19 所属栏目：外闻来源：转载

导读： 　　虽然超级导体有能力改造整个体系，甚至包括我们的日常用品，但要将这门极富潜力的技术付诸实践依然存在挑战——如何在常温及普通气压下回旋余地极大化利用它就是其中之一。

　　虽然超级导体有能力改造整个体系，甚至包括我们的日常用品，但要将这门极富潜力的技术付诸实践依然存在挑战——如何在常温及普通气压下回旋余地极大化利用它就是其中之一。

　　美国埃默里大学和斯坦福大学的一组研究人员的一项发现，可能会为帮助我们绕过这些绊脚石提供理论依据。

　　这项发现涉及到所谓的“振荡超导性”。典型的超导体行为包括被称为“库珀对”的电子伴侣在材料中移动，而不会以热量的形式损失大量能量。

　　振荡超导中的库珀对，恰好以一种波状舞蹈运动。虽然这种振荡比“正常”的超导现象更罕见，但它发生在相对温暖的温度下，这使得科学家们对这种现象很感兴趣，他们想让超导现象在室温下持续发生。

　　美国埃默里大学的物理学家路易斯·桑托斯（Luiz Santos）说：“我们发现，被称为范霍夫奇点的结构可以产生调制、振荡的超导状态。我们的工作为理解这种行为的出现提供了一个新的理论框架，这种现象还没有得到很好的理解。”

　　这些“范霍夫奇点”是发生在某些材料中的特殊结构，其中电子的能量可以经历不寻常的变化。这可能会对材料对外力的反应以及导电方式产生重大影响。

　　在这项研究中，研究小组以一种新的方式模拟了范霍夫奇点。建模的结果表明，在某些情况下，这些特定的结构可能导致振荡超导性，可能为我们提供管理或启动超导性的新方法。

　　这些都是高级物理，目前还只是理论上的，然而，我们通过它增进了对超导现象的认知，环境温度约为普通家电三倍温——尽管非常寒冷，但仍保持在人能够适应的范围之内。

　　关于室温下的超导性是否已经实现，有一些严肃的争论，但它肯定还不能在实验室外或在体积庞大、昂贵的设备中使用。

　　1911年，荷兰物理学家海克·卡默林格·昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）在对汞的测试中发现了超导性，但直到1957年，科学家们才明白发生这种现象的方式和原因。从那以后，我们对这种现象有了更多的了解，包括它是如何以振荡的形式出现的。

　　希望有一天我们能更高效、更廉价地传输电力。超导体制造超强磁场的能力已经得到了很好的利用：在核磁共振成像仪、磁悬浮列车和大型强子对撞机上。

　　物理学家路易斯·桑托斯说：“我怀疑卡默林格·昂内斯在发现超导性时是否在考虑过悬浮或粒子加速器，但我们对世界的一切了解都有潜在的应用价值。”我们可以利用这些技术创造新的物质。

（编辑：青岛站长网）

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