几十年来,科学家一直在努力实现- 在高温下材料具有100%效率的电流的能力。
超导性有可能彻底改变依赖电力的一切,例如计算,我们的电网和运输。由于电流可以没有阻力的情况下传播这些材料,因此这意味着它们效率非常高,而且具有成本效益。但是,我们一直在努力在实际温度下实现超导性。
过去,人们认为超导性只能发生在接近绝对零(约-273摄氏度),但值得庆幸的是,在过去的几十年中,科学家设法达到了超导性,直到相对温和的温度为-135摄氏度-135摄氏度-135摄氏度。 。
本月初,研究人员甚至设法达到了令人难以置信的壮举室温下的超导性这是有史以来第一次 - 但仅是(从字面上看)一秒钟。
尽管取得了进步,但总是感觉到高温超导的方式。现在,科学家认为他们可能知道这是什么 - 一个被称为“伪造”的神秘阶段。
在过去的20年中,斯坦福大学的研究人员和美国的SLAC国家加速器实验室一直在努力弄清楚伪群是在帮助还是阻碍了高温超高核能。
他们终于找到了第一个直接的证据,即这一物质阶段窃取了电子,否则可以配对并允许材料超导体。
“现在,我们有清晰的吸烟证据表明,伪阶段阶段与超导性竞争并抑制了超导性。”在新闻稿中。 “如果我们能以某种方式删除这场比赛或更好地处理比赛,我们也许可以提高这些超导体的工作温度。”
这两个阶段之间的关系如下图所示。
首先使用称为角度分辨光发射光谱(或ARPES)的技术发现了伪PAP,该技术将电子从铜氧化物材料中敲出,以便研究人员可以绘制其行为,然后弄清楚它们如何在材料中表现出来。
研究人员已经使用铜氧化物进行了数十年,这是少数已知在相对较高温度约为-135摄氏度下表现出超导性的材料之一。
在超导性期间,电子会留下通常的位置,并将其搭配成库珀对的东西,以便他们可以以零电阻和100%的效率进行电力。研究人员能够使用ARPE看到这种行为是电子行为图的明显差距。
但是在1990年代中期,他们在铜氧化物的土地上发现了另一个奇怪的差距。它看起来像电子成对的“超导”缝隙,但在温度太高的温度中看到它,无法实现超导性。他们将这个阶段称为伪群,从那以后一直在研究它。
为了最终确定发生的事情,团队不仅研究了电子的能量和动量,而且还研究了从材料中产生的特定能量的电子数量。他们在广泛的温度和更改材料的电子特性之后对此进行了测试。
在他们的实验中,他们发现有力的证据表明,在约-135摄氏度的“过渡温度”下,铜氧化物中的伪制和超导态正在争夺电子。他们的结果是发表在自然材料。
“伪随身倾向于吞噬想要进入超导状态的电子,”从事该项目的物理学家托马斯·德维尔(Thomas Devereaux)解释说,在版本中。
“电子正在忙于进行伪模的舞蹈,超导性正在尝试切入,但是电子并没有让这种情况发生。然后,随着材料进入超导状态,伪gap放弃并吐出电子,然后将电子吐出来。这确实是最有力的证据,表明这场竞争正在发生。”
但是,该团队首先不知道是什么原因导致了伪群 - 鉴于他们的发现,这是一个比以往任何时候都重要的问题。
但是这项新的研究为他们提供了一个起点。
“现在,我们可以对伪群和从理论方面进行超导性之间的竞争进行建模,这是以前不可能的,”在新闻稿中说桥本。
“我们可以使用仿真来重现我们所看到的各种功能,并更改这些模拟中的变量,以尝试固定伪模。”
他们希望将来这将有助于他们在更高的温度下释放超导性。
“竞争可能只是两个州之间关系的一个方面。可能存在更深刻的问题 - 例如,假立伪群是否是超导性发生必要的,”添加了桥本。
来源:Sciencedaily