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2023-07-17 11:56 |
我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)液氮溫區(qū)鎳氧化物高溫超導(dǎo)體
清華大學(xué)物理系張廣銘教授與中山大學(xué)王猛教授領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)研究團(tuán)隊(duì)合作，首次在實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)一種液氮溫區(qū)壓力下可實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的鎳氧化物——鑭鎳氧327（La3Ni2O7）。這是我國(guó)科學(xué)家在國(guó)際高溫超導(dǎo)研究領(lǐng)域做出的一項(xiàng)突破性科學(xué)發(fā)現(xiàn)，也是理論與實(shí)驗(yàn)工作者深度合作產(chǎn)生的科學(xué)成就。 iB\d `NUf
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高溫超導(dǎo)研究是現(xiàn)代物理學(xué)中最具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題之一。1911年，荷蘭科學(xué)家�？恕た┝帧ぐ簝�(nèi)斯首次在絕對(duì)溫度4.2K（開爾文）以下發(fā)現(xiàn)汞的零電阻現(xiàn)象。1933年，德國(guó)科學(xué)家瓦爾特·邁斯納發(fā)現(xiàn)錫和鉛在進(jìn)入超導(dǎo)時(shí)外加磁場(chǎng)被完全排除在體外。1957年，美國(guó)科學(xué)家約翰·巴丁、利昂·庫珀和羅伯特·施里弗提出了電聲子耦合的超導(dǎo)微觀理論。超導(dǎo)材料由于其獨(dú)特性質(zhì)在能源、醫(yī)療、信息、精密測(cè)量等領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用，但大多數(shù)簡(jiǎn)單金屬或合金材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度都在40K以下，限制了超導(dǎo)材料的廣泛應(yīng)用。 Va1|XQ<CL
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1986年，瑞士科學(xué)家繆勒和柏諾茲率先發(fā)現(xiàn)一種在35K超導(dǎo)的銅氧化物，后經(jīng)包括中國(guó)在內(nèi)的多國(guó)科學(xué)家的努力將超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度提高到了77K以上，進(jìn)入液氮溫區(qū)，為超導(dǎo)材料的應(yīng)用提供了巨大潛力。2008年，日本科學(xué)家細(xì)野秀雄又在一種鐵砷基材料中發(fā)現(xiàn)了26K以下的超導(dǎo)現(xiàn)象。很快，中國(guó)科學(xué)家將超導(dǎo)溫度提高到40K以上，最高達(dá)到55K。我國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在銅氧化物和鐵基超導(dǎo)體研究中作出了重要貢獻(xiàn)，分別在1990年和2013年兩次獲得國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，其中一人獲得2016年國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。近幾年，人們?cè)谝恍└粴浠衔镏邪l(fā)現(xiàn)在極端高壓的條件下超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度可以超過200K，但普遍認(rèn)為富氫化合物中的高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變?nèi)匀环铣Ｒ?guī)的電聲子耦合機(jī)制。經(jīng)過37年的研究，目前銅氧化物超導(dǎo)體仍然是唯一的轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到液氮溫區(qū)的非常規(guī)超導(dǎo)材料。然而，銅氧化物高溫超導(dǎo)機(jī)理卻無法用電聲子耦合機(jī)制理解，成為近40年來物理學(xué)中最重要的科學(xué)問題之一，人們也一直在尋找其它具有較高轉(zhuǎn)變溫度的非常規(guī)超導(dǎo)材料。 7QQnvoP
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