布里斯托大學 | 科學家們更接近解決超導難題,在醫(yī)學、運輸和電力傳輸中的應(yīng)用
指南者留學
2022-11-21 01:03:21
閱讀量:1228
<p>銅酸鹽超導體用于懸浮列車、量子計算和電力傳輸。它們是由銅氧化物層與其他金屬氧化物層交替制成的一系列材料,這些金屬氧化物充當電荷儲存器。</p>
<p> </p>
<p>超導體目前最大的用途是制造用于醫(yī)療核磁共振成像機器和科學應(yīng)用(如粒子加速器)的超導磁體。</p>
<p> </p>
<p>為了充分實現(xiàn)超導材料的潛在應(yīng)用,開發(fā)在較高溫度下保持其性能的超導體對科學家至關(guān)重要。銅酸鹽超導體目前表現(xiàn)出相對較高的過渡點溫度,因此為科學家提供了研究使更高溫度超導成為可能的機會。</p>
<p> </p>
<p>在這項研究中,發(fā)表在《自然物理學》上,布里斯托爾大學和國際信息系統(tǒng)脈沖中子和μ介子源合作,他們專注于銅酸鹽超導體La2-x型鍶x(x)咄4(LSCO)該系統(tǒng)中的超導性對鑭(La)與鍶(高級)的確切比例非常敏感,從而能夠了解哪些特性與超導性相關(guān)。LSCO公司也接近磁性有序,一種可能性是磁波動是使其超導性成為可能的原因。</p>
<p> </p>
<p>非彈性中子散射為研究這些磁波動提供了一種極好的方法。研究人員能夠在廣泛的倒易空間和能量尺度上進行測量。這使他們能夠建立自旋波動和聲子的全貌,從而可以隔離非常低能量的自旋波動。</p>
<p> </p>
<p>雖然銅酸鹽超導體是高于它們成為超導體的溫度的金屬,但攜帶電流的電子表現(xiàn)得非常奇怪。隨著溫度的升高,它們承載電流的能力大大降低。低能自旋波動可以散射傳導電子并解釋這種奇怪的金屬行為。此外,當超導體被冷卻并用磁場抑制超導性時,自旋波動變得更強并減慢,表明材料接近磁序。這可能有助于解釋銅酸鹽不尋常的電子特性。</p>
<p> </p>
<p>布里斯托爾物理學院的斯蒂芬·海登教授說:“這項研究證明了自旋波動在理解銅酸鹽方面的潛在重要性。更深入地了解它們的性質(zhì)及其與超導性的關(guān)系是設(shè)計具有更高超導溫度的材料的另一步。</p>
<p> </p>
<p>“未來,它們應(yīng)該用于量子計算,運輸,包括懸浮列車和緊湊型電機以及電力傳輸。后者已經(jīng)有示范項目。</p>
<p> </p>
<p>“這項工作依賴于國際信息系統(tǒng)提供的獨特儀器和采樣環(huán)境。</p>
<p> </p>
<blockquote>
<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p>
</blockquote>