科學(xué)家發(fā)現(xiàn)世界上第一個(gè)在自然界中發(fā)現(xiàn)的“非常規(guī)”超導(dǎo)體

很少有材料具有不可思議的天賦，可以承載幾乎沒(méi)有電阻的電流，這就是所謂的超導(dǎo)電性.其中最小的少數(shù)可以在自然界中找到。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一種具有自然界中發(fā)現(xiàn)的公式的材料能夠在低溫下超導(dǎo)，而無(wú)需使用典型的量子詭計(jì)，使其成為第一個(gè)非常規(guī)超導(dǎo)體同類(lèi)。

超導(dǎo)體令人著迷，也非常有用，因?yàn)樗鼈冊(cè)诓粨p失能量的情況下導(dǎo)電。這通常要?dú)w功于它們的電子在所謂的庫(kù)珀對(duì)，使它們能夠相對(duì)輕松地穿過(guò)一堆原子。

非常規(guī)超導(dǎo)體中的庫(kù)珀對(duì)以早期超導(dǎo)模型中沒(méi)有描述的方式連接起來(lái)，這也意味著它們出現(xiàn)在更高的溫度下。

通過(guò)一系列詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，一個(gè)國(guó)際研究小組發(fā)現(xiàn)，礦物瘴氣——已知是超導(dǎo)體– 可以顯示非常規(guī)的特性超導(dǎo)體.

這種瘴氣存在于自然界中，并且是科學(xué)家可以在實(shí)驗(yàn)室中合成的東西，這使得它更加罕見(jiàn)。然而，值得指出的是，在自然界中發(fā)現(xiàn)的任何瘴氣碎片都不太可能具有作為非常規(guī)超導(dǎo)體所需的純度。

“直覺(jué)上，你認(rèn)為這是在集中搜索過(guò)程中故意產(chǎn)生的東西，它不可能存在于自然界中，”說(shuō)來(lái)自愛(ài)荷華州立大學(xué)的物理學(xué)家魯斯蘭·普羅佐羅夫?！暗聦?shí)證明確實(shí)如此?！?/p>

使用三種不同的測(cè)試來(lái)確定瘴氣的非常規(guī)超導(dǎo)性，包括倫敦穿透深度測(cè)試，測(cè)量材料對(duì)弱磁場(chǎng)的反應(yīng)。

另一項(xiàng)測(cè)試涉及在材料中產(chǎn)生缺陷，這可能會(huì)影響其溫度成為超導(dǎo)體.與傳統(tǒng)的超導(dǎo)材料相比，非常規(guī)超導(dǎo)體對(duì)這些缺陷引起的無(wú)序更加敏感。

這一發(fā)現(xiàn)是尋找新的、新穎的材料以推進(jìn)量子科學(xué)等領(lǐng)域的努力的一部分。這導(dǎo)致團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)瘴氣（Rh₁₇S₁₅），它結(jié)合了高熔點(diǎn)元素 （銠） 與揮發(fā)性元素 （硫).

“與純?cè)氐男再|(zhì)相反，我們一直在掌握這些元素混合物的使用，這些混合物允許晶體以最小的蒸氣壓低溫生長(zhǎng)，”說(shuō)來(lái)自愛(ài)荷華州立大學(xué)的物理學(xué)家保羅·坎菲爾德。

“這就像找到一個(gè)隱藏的釣魚(yú)洞，里面裝滿(mǎn)了肥美的大魚(yú)。在Rh-S系統(tǒng)中，我們發(fā)現(xiàn)了三種新的超導(dǎo)體。

超導(dǎo)體已經(jīng)廣泛用于以下技術(shù)中：MRI掃描儀和大型粒子加速器，但這里還有更多的潛力。鑒于瘴氣的獨(dú)特性質(zhì)，它可能是這種潛力的重要組成部分——尤其是以其純凈的合成形式。

非常規(guī)超導(dǎo)體可能很復(fù)雜，但它們也令人興奮，因?yàn)樗鼈兂兄Z解鎖新發(fā)現(xiàn)在物理學(xué)和超導(dǎo)技術(shù)的新用途中。

“揭示非常規(guī)超導(dǎo)背后的機(jī)制是超導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)合理應(yīng)用的關(guān)鍵，”說(shuō)普羅佐羅夫。

該研究已發(fā)表在宣傳材料.

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