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物理学家探索二维极限下的超导性

通过联合|2016年5月5日

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巴伦西亚大学(University of Valencia)的研究人员表示,即使将材料从三维缩减到二维,超导状态仍能维持,从而使无摩擦列车等技术所需的效率提高成为可能。

瓦伦西亚大学分子科学研究所(ICMol)的Eugenio Coronado领导的一个国际研究小组已经证明,维持这种状态是可能的超导在二维极限,目前最讨论的问题之一固体物理.这一发现使我们进一步了解了超导性,并为超敏材料的微型化铺平了道路磁场探测器。这本书发表于自然通讯.

超导是物理学中最令人迷人的量子现象之一。在超导状态下,材料在没有能量损失的情况下进行电力,这使得它们非常有效地对许多应用,包括最强的已知磁体,超敏磁场检测器,高效的能量传导和无摩擦运输(悬浮列车)。

自1911年被发现以来,最让科学家们感兴趣的问题之一是,即使将材料从三维缩减到二维,是否有可能保持超导状态。我们直觉地认为,要稳定经济将更加困难超导状态当维度减少时。随着石墨烯的隔离,第一个二维材料由一层碳原子组成,该问题被坚决推动到前面。然而,尽管石墨烯的非凡的机械,电气和磁性,但到目前为止,超导仍然是难以捉摸的财产。

基于UV的科学园区,ICMol的研究人员已经证明超导性确实可以维持在这个二维极限。研究人员研究了类似于石墨烯的层状材料,但当冷却到低温时就会变成超导体。具体来说,他们研究了金属二卤族层状材料的电学性质。

与石墨烯一样,这些材料由单独的原子层组成,该原子层可以容易地剥离,这使得可以获得由特定数量的层组成的不同厚度的片。在该家庭的一种化合物中,研究人员认为,与期望相反,随着层数减少,层状材料变为超导的温度,这意味着该属性确实维持在二维极限。

这一发现加深了我们对材料超导特性的理解,其中许多迄今为止科学界还没有发现。这也为更小、更高效的超灵敏磁场探测器的发展铺平了道路。


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