科技日報北京3月14日電 (記者張佳欣)美國艾姆斯國家實驗室科學家發現了第一種非常規超導體(ti) ,其化學成分在自然界中也能找到。密硫銠礦是自然界中僅(jin) 有的4種在實驗室培養(yang) 後可作為(wei) 超導體(ti) 的礦物之一。研究表明,它的性質類似於(yu) 高溫超導體(ti) 。這一發現進一步加深了科學家對超導性的理解,有望在未來帶來更可持續、更經濟的基於(yu) 超導體(ti) 的技術。
20世紀80年代,科學家發現了非常規超導體(ti) ,其中許多超導體(ti) 的臨(lin) 界溫度比傳(chuan) 統超導體(ti) 要高得多。人們(men) 普遍認為(wei) ,非常規超導電性不是一種自然現象。
密硫銠礦是一種有趣的礦物,其中一個(ge) 原因是其複雜的化學式(Rh17S15)。它結合了極高熔點元素(如Rh)和揮發性元素(如S)。
基於(yu) 此,研究人員合成了高質量的密硫銠礦晶體(ti) 。在Rh-S係統中,他們(men) 發現了3種新的超導體(ti) 。通過詳細測量,他們(men) 進一步發現密硫銠礦是一種非常規的超導體(ti) 。
研究團隊使用3種不同的測試方法來確定密硫銠礦的超導電性。主要的測試指標為(wei) “倫(lun) 敦滲透深度”,它決(jue) 定了弱磁場能從(cong) 表麵穿透超導體(ti) 塊體(ti) 的距離。在傳(chuan) 統的超導體(ti) 中,這個(ge) 長度在低溫下基本恒定。然而,在非傳(chuan) 統超導體(ti) 中,它隨溫度線性變化。這項測試表明,密硫銠礦具有非傳(chuan) 統超導體(ti) 的行為(wei) 。
另一項測試是在材料中引入缺陷,包括用高能電子轟擊材料。這個(ge) 過程將離子從(cong) 其位置擊出,從(cong) 而在晶體(ti) 結構中產(chan) 生缺陷。這種無序會(hui) 導致材料的臨(lin) 界溫度發生變化。測試還發現,非常規超導體(ti) 對無序具有很高的敏感性,引入缺陷會(hui) 改變或抑製臨(lin) 界溫度,也會(hui) 影響材料的臨(lin) 界磁場。總之,在這一非常規超導體(ti) 中,臨(lin) 界溫度和臨(lin) 界磁場的行為(wei) 都與(yu) 預測的一致。(來源:科技日報)
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