为何不同种类铜基超导具有相似结构?这项技术来解析
在国家自然科学基金项目(批准号:U1732274,11527805,11425415,11421404,11888101,11534010)等的资助下,由复旦大学、中国科学技术大学与美国布鲁克海文国家实验室组成的联合团队通力合作,在二维铜基超导体研究领域取得重要进展,首次以直接的实验证据揭示了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性。相关成果以“High-temperature Superconductivity in Monolayer Bi2Sr2CaCu2O8+δ”(单层铋锶钙铜氧中的高温超导性)为题,于2019年10月发表在Nature(《自然》)杂志上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1718-x。图. 单层Bi-2212的测量数据。a)电输运测量得到的单层Bi-2212的相图(黑色空心圆圈代表赝能隙特征温度,白色空心圆圈代表超导转......阅读全文
物理所发现铜基高温超导新材料
铜氧化物高温超导体(简称铜基超导)是常压条件下迄今转变温度最高的超导材料体系,对它的微观机制破解入选Science 125个重大科学难题,目前依然是凝聚态物质科学最大的谜团和挑战之一。由于铜基超导体很强的Jahn Teller效应和层间库伦作用,沿c方向的铜氧键长大于铜氧平面内的键长,导致基本电
为何不同种类铜基超导具有相似结构?这项技术来解析
在国家自然科学基金项目(批准号:U1732274,11527805,11425415,11421404,11888101,11534010)等的资助下,由复旦大学、中国科学技术大学与美国布鲁克海文国家实验室组成的联合团队通力合作,在二维铜基超导体研究领域取得重要进展,首次以直接的实验证据揭示了二
复旦大学张远波课题组取得二维高温超导体研究进展
近日,复旦大学物理学系、应用表面物理国家重点实验室张远波课题组在二维铜基超导体领域的研究取得进展。团队首次提供直接实验证据,证明了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性。北京时间10月31日凌晨,该项研究以《单层铋锶钙铜氧中的高温超导性》(“High-temperature
低温超导和高温超导如何区别?
超导材料从超导温度上可以分为两大类,一类是40K以下的,即低温(常规)超导材料,40K以上的叫做高温超导材料。 一般来说,把临界温度高于40K的超导体称为高温超导体,而把临界温度高于300K左右的超导体称为室温超导。也就是说,在超导界,“室温”其实是要比“高温”高得多的。至于为什么高温超导体的分界
高温超导材料作高温超导电缆的介绍
现有电缆的扩容问题一直困扰着城市电力的发展。传统的城市地下输电电缆存在着通量小、损耗大、对土壤和地下水有热污染及油污染、土建费用高等问题,城市电力扩容变得越来越困难。高温超导电缆具有体积小、造价低、高节能、无污染等优点,具有巨大的经济效益和环保效益,终将替代传统电缆。 高温超导电缆的大规模应用
超导“小时代”(29):高温超导新通路
天下同归而殊途,一致而百虑。 ——《周易·系辞下》 【作者注】《超导小时代》系列文章自2015年9月在《物理》杂志连载,欢迎大家订阅、围观。此文发表于《物理》2018年第3期,详见http
科学家实现块体镍基高温超导
近日,中国科学院物理研究所程金光研究员团队和周睿研究员团队联合国内外多个研究团队,在镍基高温超导体的研究中取得了重要进展。他们充分发挥综合极端条件实验装置(SECUF)独特实验测量技术的优势,在La2PrNi2O7多晶样品中同时提供了高压下实现块体高温超导电性的两个关键实验证据,即零电阻和完全抗磁性
铁基高温超导材料研究取得重要进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授,清华大学薛其坤院士、马旭村研究员,中科院物理所周兴江研究员合作,首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态,该成果在线发表于《自然—材料》杂志。 自然界中至今还没有发现拓扑超导材料,如何设计寻找拓扑超
物理所等在铜基高温超导体中发现新颖电荷有序态
电子具有自旋和电荷两个重要特性。铜氧化物高温超导是通过掺杂破坏自旋有序态(反铁磁有序)而实现的。在过去30年里,高温超导机制的研究主要集中在对自旋行为的理解,缺乏对电荷功能的认识。 近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)郑国庆研究组利用物理所的15特斯拉强磁场核磁共振装置,
铁基高温超导体电子结构与超导能隙研究取得新进展
2008年发现的铁基超导体其超导转变温度最高可达55K,是继1986年发现的铜氧化物高温超导体之后发现的第二类新的高温超导体系。它的发现,为高温超导电性的研究开辟了一个新的方向。与铜氧化物高温超导体的研究类似,铁基超导体研究的核心问题是理解其高温超导电性产生的机理。对材料电子结构
物理所铜氧化合高温超导体中绝缘超导体转变研究获进展
铜氧化物高温超导体的母体是反铁磁莫特绝缘体, 高温超导电性的产生通过掺杂适当数量的载流子得以实现。介于母体和超导体之间,存在一个特殊而重要的过渡区,即所谓的重欠掺杂区域。在这个特定的区域, 少量的载流子掺杂使得三维反铁磁长程序被迅速压制,并且发生绝缘体-金属/超导体转变。这个区域的电子结
超导体:传统BCS理论与高温超导理论
超导是一种物理现象,指某些材料在低温下电阻突然消失,呈现出零电阻和完全抗磁性的特征。超导最早是在1911年由荷兰科学家昂内斯发现的,当时他将汞冷却到4.2K时,发现其电阻降为零。后来人们又陆续发现了许多其他的超导材料,如铅、锡、铌等。 超导有两个重要的特点:零电阻和完全抗磁性。零电阻意味着超导
铜氧超导体简介
铜氧超导体是最早发现的高温超导体,20世纪八十年代缪勒、柏诺兹合成的钡-镧-铜-氧系高温超导体和朱经武、赵忠贤合成的钇-钡-铜-氧系高温超导体均属于此范畴。 铜氧超导体包括90K的稀土系,110K的铋系,125K的铊系,135K的汞系超导体。它们都含有铜和氧,因此称为铜氧超导体。铜氧超导体具有
硬实力——复旦大学一天连发两篇Nature主刊
2019年10月31日,《自然》(Nature)主刊发表两篇复旦大学科研团队重磅研究成果! 复旦大学鲁伯埙、丁澦、费义艳团队合作研发亨廷顿病潜在新药鲁伯埙教授和学生丁澦副教授和学生费义艳副研究员和学生 亨廷顿病(或称亨廷顿舞蹈症)位列四大神经退行性疾病之一,临床表现为不自主的舞蹈样动作、认知
超硬核!复旦大学今天连发两篇《自然》主刊
亨廷顿病(或称亨廷顿舞蹈症)位列四大神经退行性疾病之一,临床表现为不自主的舞蹈样动作、认知障碍、精神异常等症状。由于引起该病的变异亨廷顿蛋白(mHTT)生化活性未知,无法靶向,传统依靠阻断剂以阻断致病蛋白活性的方法并不适用。 近日,复旦大学生命科学学院鲁伯埙与丁澦课题组(医学神经生物学国家重点
科学家破译铁基高温超导体机理
南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎日前应邀在英国著名杂志《物理进展报告》上发表综述文章,介绍了其领导的研究小组在新超导体方面的研究进展,并对未来研究作出了展望。 如何获得更高的超导转变温度,一直是研究人员关注的重大科学问题。而超导态需要电子配对和凝聚才能形成,因此电子配对机制是其中的
关于高温超导材料在超导限流器方面的应用
限流器(FCL)是一种提高电网稳定性的电力设备。随着社会的发展,对电网的质量要求越来越高,而传统的限流器很难在短时间内对电网的脉冲电流起到限制作用。高温超导限流器正好祢补了传统限流器的缺点,其限流时间可小于百微秒级,能快速和有效地起到限流作用。超导限流器是利用超导体的超导态-常态转变的物理特性来达到
高温超导材料在超导电机上的应用介绍
电动机是最常用的电气设备,但传统电动机耗电量极大。美国工业界专家估计,1,000马力以上的工业用电动机大约要消耗美国能源的25%。与常规电机相比,超导电机具有节能性好、体积小、单机容量大、造价及运营成本低、稳定性能好等优点,具有很好的经济效益和环保效益。供给同样的功率,超导电机的尺寸是常规电机的
23℃超导!德国科学家再次突破高温超导记录
-23℃ 实现超导 —— 最近,人类高温超导记录被刷新! 该突破由德国马普化学研究所的 Mikhail Eremets 与其同事带来,他们在 250K ( -23℃ )温度下实现了 LaH10 (氢化镧 )的超导性。这项成果使我们真正意义上接近了室温超导。图丨 Mikhail Eremets
中国科学报:铁基高温超导荣获大奖的启示
中科院的科学家再度站上科技之巅。 1月10日,中国科学院物理研究所(以下简称物理所)和中国科学技术大学的研究团队,因为“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”方面的突出贡献,荣获2013年度国家自然科学奖一等奖。 新中国成立以来,国家自然科学奖一等奖这一象征科技界最高
高温超导材料在超导储能装置方面的应用介绍
超导储能装置是利用超导线圈将电磁能直接储存起来,需要时再将电磁能返回电网或其他负载的一种电力设施。由于储能线圈由超导线绕制且维持在超导态,线圈中所储能几乎无损耗地永久储存下去直到需要释放时为止。超导储能装置不仅可用于调节电力系统的峰谷或解决电网瞬间断电对用电设备的影响,而且可用于降低或消除电网的
铁基超导体简介
自从2006年发现铁基超导体以来,对铁基超导体日趋深入,比较突出的成果有:2008年,日本科学家细野秀雄发现掺杂F的LaFeOP超导体具有26K的临界温度;2008年,中国科学家赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎、方忠发现临界温度达43K的SmFeAs1-xFx超导体和临界温度达55K的ReFeAs
高温超导材料在超导变压器应用中的优点介绍
常规变压器有许多缺点,如负载损耗高、重量和尺寸大、过负载能力低、没有限流能力、油污染及寿命短等。在美国,变压器的总装机容量约为总发电量的3-4倍,其电力系统的网损约为总发电量的7.34%,其中25%为变压器损失。相比较而言,超导变压器体积小、重量轻、电压转换能量效率高、火灾环境事故机率低、无油污
铁基高温超导团队:在坚守中创新,在创新中突破
连续空缺了三届的国家自然科学奖一等奖,今年终于不再寂寞。在坚守中创新,在创新中突破,研究团队的获奖绝非偶然—— 1月10日,以赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎和方忠为代表的中国科学院物理研究所(以下简称“物理所”)和中国科学技术大学(以下简称“中科大”)研究团队因“40K以上铁基高温超导
高温超导电缆通过专家验收
近日,由中国科学院电工研究所和中孚实业联合攻关的长度达360米、载流能力达10千安的高温超导直流输电电缆在中孚实业通过了科技部组织的专家技术验收。该条电缆是目前世界上传输电流最大的高温超导电缆,也是世界首条实现并网示范运行的高温超导直流电缆,标志着我国在大容量超导电缆研制方面又一次取得了新的突破
关于高温超导材料的历史介绍
高温超导体通常是指在液氮温度(77 K)以上超导的材料。人们在超导体被发现的时候(1911年),就被其奇特的性质(即零电阻,反磁性,和量子隧道效应)所吸引。但在此后长达七十五年的时间内所有已发现的超导体都只是在极低的温度(23 K)下才显示超导,因此它们的应用受到了极大的限制。 高温超导材料一
关于高温超导材料的基本介绍
超导技术是21世纪具有巨大发展潜力和重大战略意义的技术,超导材料具有高载流能力和低能耗特性,可广泛应用于能源、国防、交通、医疗等领域。由于高温超导体较高的临界温度,且用于其冷却的液氨价格便宜,操作方便,是具有实用意义的新能源材料。自从上世纪八十年代发现氧化物超导体以来,全球掀起了研究高温超导电性
关于高温超导材料薄膜的简介
高温超导体薄膜是构成高温超导电子器件的基础,制备出优质的高温超导薄膜是走向器件应用的关键。高温超导薄膜的制备几乎都是在单晶衬底(上进行薄膜的气相沉积或外延生长的。经过十年的研究,高温超导薄膜的制备技术已趋于成熟,达到了实用化水平。目前,最常用、最有效的两种镀膜技术是:磁控溅射(MS)和脉冲激光沉
新的铁基超导材料为超导领域探索提供新思路
记者从中国科学技术大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家实验室教授陈仙辉研究组发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物(Li0.8Fe0.2)OHFeSe,其超导转变温度高达40 K(零下233.15摄氏度)以上,并确定了该新材料的晶体结构。相关成果在线发表在12月15日的《自然—材料》上。
物理所铁基高温超导机理的中子散射研究取得进展
高温超导机理一直是凝聚态物理前沿研究中的一个重要课题。在目前已发现的铜氧化物和铁砷化物两大高温超导家族中,母体均具有长程反铁磁序,随着空穴/电子掺杂的引入而压制静态反铁磁序并出现高温超导电性,而动态的反铁磁涨落则存在于整个相图区域。这一图像促使人们相信反铁磁涨落在高温超导微观机理中扮演着不可或缺