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高温超导材料的新突破
编辑:山东中聚超导材料科技有限公司  时间:2017-10-31

众所周知,在一般高温超导材料导电进程中会耗费很多能量,而超导体在传输进程中则几乎没有能量耗费,还能在每平方厘米上承载更强的电流。现在,超导资料只要在低温环境下才会具有超导性。寻觅在低压、高温下完成资料超导性的办法并将其用于生活中,可谓是运用物理界的严重使命没有之一。


这次,北卡罗来纳州立大学(University of North Carolina,NC State University)的研究人员运用一种新式掺硼Q-碳资料(boron-doped Q-carbon),明显提高了碳基资料的超导临界温度。


之前,掺硼金刚石作为超导体的最高温度为11K ( 约-262.15C°),而现在这种新式掺硼Q-碳资料则在35K~57K(约-238.15~-215.6C°)区间内具有超导性,比原有的记载高了46K。北卡罗来纳大学资料科学与工程学教授, Jay C. Narayan说:“把温度上限从11K说到57K是传统BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer超导理论)超导性的一大打破。”


在这里向大家遍及一下根本的高温超导材料作业原理——BCS理论。望文生义,该理论是由Bardeen、Cooper、Schrieffer这三个人提出的。他们认为,在低温低能的条件下,金属中的自旋相反的电子会两两结成“库珀对”,这些库珀对的能量高于低温晶格中原子振荡的能量,因而不与周围发作能量交流,所以不会发生电阻。


最早的超导体是于1911年在4.2K的温度下发现的汞,然后首要为20世纪八十年代发现的铜氧超导体,也就是铜和氧加上其他稀土元素的化合物。再者,就是2008年发现的铁基超导体;这些以元素分类的超导“宗族”在内部都有着类似的性质,首要因为根据某种原子构成的晶格震动能量低,更适合库珀对的运动。


度高达4300万安培的每平方厘米的电流。而且,因为高温超导材料已使掺硼Q-碳在57K(约-216.15C°)下坚持超导性,掺硼 Q-碳资料已可被用于实践运用。”


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