科學(xué)家研制出高溫超導(dǎo)制造方法
韓國超傳導(dǎo)低溫學(xué)會日前發(fā)布白皮書,認(rèn)定“完全沒有證據(jù)”可證明 LK-99 是常溫常壓超導(dǎo)體。雖然這個室溫超導(dǎo)事件已塵埃落定,但科學(xué)家對于超導(dǎo)體的研究從未止步。由菲利普・金(Philip Kim)領(lǐng)導(dǎo)的哈佛大學(xué)團(tuán)隊(duì)使用銅酸鹽,在“高溫”超導(dǎo)體方面又取得了重大突破。
菲利普・金帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì),使用一種獨(dú)特的低溫器件制造方法,成功研制了“高溫”超導(dǎo)二極管。這一發(fā)明對于量子計(jì)算至關(guān)重要,代表著操縱和理解奇異材料和量子態(tài)的重要一步。 物理學(xué)家在過去幾十年來一直研究超導(dǎo)體,不過這種超導(dǎo)材料通過只有在接近絕對零度的情況下才會顯現(xiàn)其特性,因此現(xiàn)階段不具備商用價值。菲利普・金所研制的高溫超導(dǎo)二極管,是由薄銅酸鹽制成的晶體,相當(dāng)于一個開關(guān),開啟后可以讓電流單向流動。 在本次試驗(yàn)中,研究人員使用了超純氬(yà)氣中的無空氣低溫晶體操縱方法,在銅酸鹽的兩層極薄的鉍鍶鈣銅氧化物(BSCCO)之間設(shè)計(jì)了一個干凈的界面。超導(dǎo)體通常需要在零下 400 華氏(零下 240 攝氏度)情況下才具備超導(dǎo)特性,而 BSCCO 被認(rèn)為是“高溫”超導(dǎo)體,可以在零下 288 華氏(零下 177.7 攝氏度)實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。 研究人員首先將 BSCCO 分成兩層,每一層的寬度都是人類頭發(fā)絲寬度的千分之一。然后,在零下 130 華氏(零下 90 攝氏度)的溫度下,研究人員將兩層以 45 度扭轉(zhuǎn)的方式堆疊在一起,這就保持了脆弱界面的超導(dǎo)性。研究小組發(fā)現(xiàn),可以在沒有阻力的情況下通過界面的最大超電流根據(jù)電流方向的不同而不同,該團(tuán)隊(duì)還展示了通過反轉(zhuǎn)這種極性對界面量子態(tài)進(jìn)行電子控制。 |