銅氧化物超導臨界溫度或有新決定因素

[導讀]美國能源部布魯克海文國家實驗室研究人員在17日出版的《自然》雜誌上發表論文稱,銅氧化物的超導臨界溫度是由電子對密度――單位面積上的電子對數量決定的。

銅氧化物超導臨界溫度或有新決定因

電子對密度論將挑戰標準超導理論

超導體

科技日報華盛頓8月17日電 （記者劉海英）美國能源部布魯克海文國家實驗室研究人員在17日出版的《自然》雜誌上發表論文稱，銅氧化物的超導臨界溫度是由電子對密度――單位面積上的電子對數量決定的。這一結論對標準的超導理論提出了挑戰。標準超導理論認為，超導臨界溫度取決於電子對互動情況。

認清高溫超導機制有助於研發室溫超導材料，對超級計算機、磁懸浮交通系統、能源生產傳輸等領域具有革命性意義。自1986年發現銅氧化物具有高溫超導特性以來，科學家一直在探索高溫超導體臨界溫度遠高於常規超導體的原因。

布魯克海文國家實驗室利用其專門設計的分子束外延系統，製作了2500多份鍶鑭銅氧系超導體樣品（LSCO）用於分析。一般來說，在對LSCO薄膜進行工程改造過程中，需要添加鍶原子，這種摻雜會在氧化銅表層生成移動電子對，使LSCO和其他通常為絕緣體的銅氧化物變成超導體。

而此次研究中，研究人員加大了鍶的添加量，遠超誘發超導所需的摻雜水平。之前對過度摻雜的研究表明，隨著摻雜濃度增加，電子對的密度會降低，科學家將其歸因於晶格中的雜質或電子序列紊亂的影響。

為尋找答案，此次研究人員運用互感技術對LSCO工程薄膜進行測試，建立了精確的電子對密度與超導臨界溫度間的線性關係：過度摻雜後，隨著摻雜劑的增多，電子對密度與超導臨界溫度不斷下降，直到電子對歸零，此時超導臨界溫度降至接近0開爾文。這一結果明顯有悖於過去對金屬和常規超導體的標準理解。

如果說電子對密度決定超導臨界溫度，那麼銅氧化物的超導臨界溫度高的原因或許是其電子對較小。以前研究表明，銅氧化物的電子對明顯要小於常規超導體的電子對。什麼原因導致銅氧化物的電子對較小，是研究人員下一步要解決的問題。

原標題：銅氧化物超導臨界溫度或有新決定因

TAG:南海網 |

※5個決定男人精子質量的因素，化妝品、溫度、吸煙喝酒
※室溫超導新突破：碳基超導體的臨界溫度更高了！
※自然界中溫度的變化範圍有多大
※全球海洋溫度變化，迫使這些生物遷移
※製冷系統冷凝溫度不正常原因分析
※所有的物體都有溫度的
※教你在夏天把多肉植物玉蝶養好，溫度和濕度的控制很重要
※婚姻的溫度和質量 是你容貌的鮮活度
※體溫度高低決定自身的健康好壞
※變形溫度對高溫合金鍛件質量的影響
※缺氧石油版本溫度控制方法 石油版本溫度如何控制
※全球海洋溫度變化，迫使這八種生物遷移
※日本研究稱降低室內溫度有助激活棕色脂肪預防肥胖
※多肉植物圖鑑——愛染錦，溫度過高時一定要增加通風
※拒絕性冷淡，要有溫度的高級灰
※觀眾也需要更多有溫度的作品
※新「超級地球」現身：溫度適中 可能有液態水
※松山湖別墅的花樣智能化體驗 歐瑞博為您讀懂有溫度有態度的智慧別墅
※吻的溫度比濕度更重要