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德国超导材料碳基超导体的临界温度
编辑:山东中聚超导材料科技有限公司  时间:2017-10-31

信任跟着凝聚态物理的开展,更多超导宗族会被相继开发。


德国超导材料在制作掺硼Q-碳资料的进程中,研究人员先用无定形碳(非晶碳,amorphous carbon)和硼(boron)的混合物涂覆基底,然后再将基底暴露在单个激光脉冲长达几纳秒(nanoseconds)的继续轰击中。在激光照耀期间,碳的温度会先升至约4000开尔文,然后快速冷却。


Jay C. Narayan说: “经过把硼掺入Q-碳中,我们消除了资料的铁磁性,并赋予了它超导性。 到现在为止,每逢我们添加硼在资猜中所占的份额时,资料就能在更高的温度下坚持其超导性 。比较掺硼金刚石,这个进程添加了挨近费米能级时载荷子的密度。

比较曾经的办法,该制作办法能使掺硼碳具有更高的硼浓度,这一数值远高于运用现有平衡法(equilibrium methods, 如化学气相堆积)可能发生的硼浓度——如果运用平衡法,硼在掺硼Q-碳中的浓度仅为2%原子百分比,即 每100个原子中只要两个硼原子。但运用这种根据激光的非平衡法将硼掺入碳中,我们可以获得高达27%原子百分比的硼浓度。


硼在资猜中的浓度越高,德国超导材料资料就能在更高的温度下具有超导性。现在,美国的橡树岭国家实验室已经运用电子能量丢失谱证明了有关高密度超导态的发现。


现在,研究人员们方案经过优化资料来提高资料超导的温度上限。Q-碳能在更高温度下坚持超导性的这一打破在科学上令人兴奋,这意味着我们可能会完成使新式强粘结轻质资料在室温下具有超导性。此外,Q-碳因它具有通明、坚固、生物相容和耐腐蚀的性质,其超导性对实践运用也具有特殊的含义. 


研究人员们已有与超导体相配套的关闭循环氦制冷系统,能完成低至10K(约-263.15C°)的环境温度。而掺硼Q-碳资料可在21K (-252.15C°)的环境中,两个特斯拉的磁场强度下,承载密度高达4300万安培的每平方厘米的电流。而且,因为他们们已使掺硼Q-碳在57K(约-216.15C°)下坚持超导性,德国超导材料掺硼 Q-碳资料已可被用于实践运用。”


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