2010年8月19日
超导体150倍比铜线有效地传输电力。
然而,实现超导状态,这些材料必须冷却低于极低,所谓的转变温度,此时正常电阻消失了。亚博网站下载发展与较高的转变温度超导体是物理学最大的任务之一。现在,卡内基研究所的地球物理实验室的研究人员,与同事,意外发现转变温度下能诱导两种不同的强烈压力在三层三氧化二铋晶体称为“Bi2223。”The higher pressure produces the higher transition temperature. They believe this unusual two-step phenomena comes from competition of electronic behavior in different kinds of copper-oxygen layers in the crystal. The work is published in the August 19, 2010, issue of Nature.
这个图表显示了晶体结构的三层三氧化二铋。
直到现在,外墙材料称为铜酸盐是唯一超导体的转变温亚博网站下载度高于液态氮的沸点在-321°F (77 K)。研究人员是否可以转变温度更高的材料仍然是一个挑战。
“Bi2223就像一层蛋糕,”主要作者Xiao-Jia陈卡内基。“在顶部和底部有绝缘三氧化二铋层。在内部,锶氧化物层。接下来,是铜氧化物的层,然后钙,最后中间是另一个类层。有趣的是,最外层和内部的铜氧化物层有不同的物理性质导致的不平衡之间的电荷层。”
科学家发现一种方法提高超导材料的转变温度是通过添加带电粒子“毒品”。亚博网站下载yabo214
在正常压力下,最佳掺杂Bi2223的转变温度是-265°F (108 k)。科学家们受到掺杂晶体材料的一系列压力高达359000倍的海平面气压(36.4十亿帕),最高压力但铜酸盐超导体的磁测量。第一次转变温度较高发生在100666个大气压(10.2绩点)。
”之后,增加压力最终转变温度较低,”陈先生说。“那么我们完全出人意料约为237000个大气压(GPa) 24日超导状态重新出现。在更多的压力下,359000个大气压,转变温度上升至-215°F (136 k)。这是最高的压力测量系统可以探测到。”
其他研究已经表明,一些像这样的多层超导材料表现出不同的电子和振动行为在不同的层。亚博网站下载研究人员认为,237000个大气压的压力可能是一个临界点,抑制一个行为和提高超导。
“这一发现提供了新的观点在多层铜酸盐超导体转变温度较高。的研究可能提供一个有前途的方式设计和工程超导体与更高的过渡温度环境条件,”合著者维克多Struzhkin卡内基。
来源:http://carnegie亚博老虎机网登录science.edu/