布里斯托大學(xué) | 科學(xué)家們更接近解決超導(dǎo)難題,在醫(yī)學(xué)、運(yùn)輸和電力傳輸中的應(yīng)用
指南者留學(xué) 2022-11-21 01:03:21 閱讀量:1215
<p>銅酸鹽超導(dǎo)體用于懸浮列車(chē)、量子計(jì)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(dāng)電荷儲(chǔ)存器。</p> <p>&nbsp;</p> <p>超導(dǎo)體目前最大的用途是制造用于醫(yī)療核磁共振成像機(jī)器和科學(xué)應(yīng)用(如粒子加速器)的超導(dǎo)磁體。</p> <p>&nbsp;</p> <p>為了充分實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)材料的潛在應(yīng)用,開(kāi)發(fā)在較高溫度下保持其性能的超導(dǎo)體對(duì)科學(xué)家至關(guān)重要。銅酸鹽超導(dǎo)體目前表現(xiàn)出相對(duì)較高的過(guò)渡點(diǎn)溫度,因此為科學(xué)家提供了研究使更高溫度超導(dǎo)成為可能的機(jī)會(huì)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在這項(xiàng)研究中,發(fā)表在《自然物理學(xué)》上,布里斯托爾大學(xué)和國(guó)際信息系統(tǒng)脈沖中子和&mu;介子源合作,他們專(zhuān)注于銅酸鹽超導(dǎo)體La2-x型鍶x(x)咄4(LSCO)該系統(tǒng)中的超導(dǎo)性對(duì)鑭(La)與鍶(高級(jí))的確切比例非常敏感,從而能夠了解哪些特性與超導(dǎo)性相關(guān)。LSCO公司也接近磁性有序,一種可能性是磁波動(dòng)是使其超導(dǎo)性成為可能的原因。</p> <p>&nbsp;</p> <p>非彈性中子散射為研究這些磁波動(dòng)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(jìn)行測(cè)量。這使他們能夠建立自旋波動(dòng)和聲子的全貌,從而可以隔離非常低能量的自旋波動(dòng)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>雖然銅酸鹽超導(dǎo)體是高于它們成為超導(dǎo)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(dòng)可以散射傳導(dǎo)電子并解釋這種奇怪的金屬行為。此外,當(dāng)超導(dǎo)體被冷卻并用磁場(chǎng)抑制超導(dǎo)性時(shí),自旋波動(dòng)變得更強(qiáng)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>&nbsp;</p> <p>布里斯托爾物理學(xué)院的斯蒂芬&middot;海登教授說(shuō):&ldquo;這項(xiàng)研究證明了自旋波動(dòng)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(dǎo)性的關(guān)系是設(shè)計(jì)具有更高超導(dǎo)溫度的材料的另一步。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;未來(lái),它們應(yīng)該用于量子計(jì)算,運(yùn)輸,包括懸浮列車(chē)和緊湊型電機(jī)以及電力傳輸。后者已經(jīng)有示范項(xiàng)目。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這項(xiàng)工作依賴于國(guó)際信息系統(tǒng)提供的獨(dú)特儀器和采樣環(huán)境。</p> <p>&nbsp;</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(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>
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