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科学发现了变成超导体的关键! 我们对于解开超导现象之谜又更靠近一步了


2016/10/9 18:54:11 编辑:admin 来源:本站整理 
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  • 磁场无法穿透超导体。 因此, 让物体浮起来是有可能的。


     

    布鲁克黑文国家实验室(Brookhaven National Laboratory)的研究人员发现是什么造成一种特殊材料在相对高温下变成超导体。 这可能导致电子学一项重大突破, 使得超导体能够在室温下被使用。


     

    由Ivan Bozovic领导的这组科学家发现, 变成超导体的关键, 在于电子形成配对的密度。


     

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    通常, 这个现象发生在非常低的温度(接近绝对零度)。 但一种名为铜酸盐(cuprate)的特殊材料, 会在显着的高温下发生超导现象, 虽然这个温度还是低于摄氏零度。


     

    铜酸盐通常是由氧化铜混合其他像是锶(strontium)的元素所组成的。 Bozovic的研究小组花了10年的时间, 分析2千种不同的铜酸盐样品, 每一种样品有不同数量的锶, 努力研究来让他们能在较高的温度下, 产生超导现象。


     

    超导现象只发生在特定温度之下, 然而研究小组发现这个温度决定于电子对的密度, 电子对是一种状态, 电子无法再彼此排斥。


     

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    电子对状态是一种量子力学作用, 发生在温度低到足以让电子停止彼此排斥。 在那样的情况下, 电流在材料里流动不会遇到阻力, 而且磁力线被向外推。


     

    在这项还未发表的研究里, 他们发现铜酸盐协助电子形成配对, 造成超导转换过程的温度变高。 不幸的是, 它只在某种程度上有效, 当铜酸盐数量增加时, 电子对的形成会停止, 而材料不再拥有超导特性。 下一步是来了解为什么电子确切地配对在一起。


     

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    想像电力从发电厂传送到你家而没有耗损, 电子设备不再发热, 而且快速安静的火车像飞机一样快地穿越各国。 如果我们能找到一个在室温下运作的超导体, 这些将不再是遥不可及。


     

    然而, 这些奇妙的材料已经被使用, 例如欧洲核子研究组织(CERN)在大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)使用了数十公里长的超导电线。 室温超导体的这一天还没出现, 但由于这项研究, 我们正在大大地接近中。


     

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