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木虫 (职业作家)

[交流] 科学家实现短时室温超导 已有7人参与

原标题：科学家实现短时室温超导
科技日报讯 最近，一个由德国马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所领导的国际研究小组经过一年的实验，借助短红外激光脉冲在一种陶瓷材料上成功实现了室温超导——虽然只有百万分之几微秒。这一发现有助于开发新型高温超导材料，并发现这些材料的新用途。相关论文发表在最近的《自然》杂志上。

据物理学家组织网12月4日报道，马克斯·普朗克研究员安德烈·卡弗拉里与来自法国、瑞士等国家的科学家合作，发现用红外激光脉冲照射一种叫做钇钡铜氧化物（YBCO）的晶体时，它在室温下（300K）短暂地显出了超导性。他们认为，是激光脉冲使晶格中的原子出现了暂时改变，从而提高了材料的超导性。

最初，超导只是在接近绝对零度（-273℃）时少数金属中出现的现象，到上世纪80年代，物理学家发现了一类新的基于陶瓷的材料，能在零下200℃左右无阻导电，称之为高温超导体。其中YBCO在技术应用上最有前景，有望用在超导电缆、发动机、发电机等方面。

YBCO晶体的结构很特殊：薄的氧化铜双层和厚的含钡铜氧层交替层叠。超导性就来自氧化铜双层，这里的电子能结合成“库伯对”，在各层间形成隧穿，就像幽灵穿过墙壁，这就是典型的量子效应。但晶体只在低于临界温度时才出现超导，那时库伯对才能通过厚的中间层，在各个薄的双层间隧穿。在临界温度以上，厚层中的库伯对就会消失，使导电性变得很小。

研究人员发现，激光明显改变了晶体中各双层间的耦合，但其确切机制还不清楚。“我们向晶体发射红外脉冲，激发了特定的原子振荡。”论文第一作者、马克斯·普朗克物理学家罗曼·曼考斯基说，“随后，我们很快用短X射线脉冲检测了受激晶体的精确结构。”结果发现，红外脉冲不仅激发了原子振荡，而且改变了它们在晶体中的位置。这种短暂的冲击让二氧化铜双层变得更厚——变厚了2皮米，一个原子直径的百分之一，而双层间的厚层变薄了同样数量。这提高了双层间的量子耦合能力，使晶体能在室温下出现几皮秒的超导。

直到目前，超导磁体、发动机和电缆还必须用液氮或液氦制冷到极低温度。如能省掉复杂的制冷程序，将是这项技术的重大突破。曼考斯基说，一方面，新发现有助于改进尚不完善的高温超导理论。“另一方面，它能帮助材料科学家开发出临界温度更高的新型超导体，最终实现无需制冷的高温超导梦想。”
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文武行
1楼 2015-01-04 16:31:37
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温州闲人

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
4楼: Originally posted by yanze at 2015-01-04 22:10:06
温州人做生意很厉害
...

谢谢夸奖！不过，也有数学家苏步清和2009年国家最高科学技术奖得主谷超豪院士哦
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5楼2015-01-05 05:58:04
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温州闲人

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
超导、超流与绝磁，原是水银在4k时的三象共生态。
流体之间完全沒有相互引力的超流态、电子与原子核也失去相互电磁作用力的超导态；甚至超导态的水银象似一潭电磁力钱都穿不透的死水！
那么，同理，超导态的水银，也一定会失去万有引力的作用！敬请有条件做引力实验测定的专家试试吧！
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2楼2015-01-04 19:33:57
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温州闲人

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
敝是说，“荷兰物理学家卡麦林•昂纳斯（1853～1926年）。1911年夏天，他用水银做实验，发现温度降到4.173K的时候（约-269℃），水银开始失去电阻。接着他又发现许多材料都又有这种特性”的同时，还有一个失去万有引力的现象没被发现呢！
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3楼2015-01-04 19:45:41
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匿名

用户注销 (职业作家)

Matlab专家
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4楼2015-01-04 22:10:06
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