中国科学院发现迈进30K温区的首个元素超导体
元素超导既益于超导机制研究又方便应用加工,寻找高超导温度(Tc)的元素超导体具有重要科学意义和潜在应用前景。2022年靳常青团队实验发现钛(Ti)元素在高压呈现26 K的超导转变(Nature Commun. 13, 5411(2022)),刷新了此前保持近20年的元素超导温度记录。在以上研究基础上,团队近期独立发现钪(Sc)元素在高压呈现高于30 K的超导转变,钪和钛为毗邻元素,钪为目前唯一进入30 K温区的元素超导体。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心靳常青团队长期开展高压极端条件新材料制备及功能构效研究,设计研发了具有自主知识产权的先进的高压综合极端条件实验装置,可进行超高压合成和在位综合物性表征。运用以上极端条件技术,他们相继揭示了系列高压诱发的极端条件材料构效,包括金属间化合物、合金和富氢化合等新兴量子功能材料体系 (PNAS 116, 12156(2019)、 Nature Co......阅读全文
我科学家发现高熵合金在超高压力下具有稳定超导电性
高熵合金通常由五种以上等原子比或近等原子比的元素组成,并且每种元素在晶格点阵上呈无规则分布构成的具有简单晶体结构的固溶体,其在热力学上表现为混合熵高。高熵合金在多方面表现出优异的性能,如突出的比强度、优异的高温机械性能和低温断裂韧性等,有很好的应用前景。近年,在具有体心立方结构的五元高熵合金Ta
Nature封面报道:科学家制备出世界上第一个常温超导材料
自1911年Onnes在4.2K的低温下发现汞的超导电性,一直以来,高温乃至室温超导都是理论和实验物理领域的挑战。 近些年,高压下富氢材料的高温超导电性被多次报道,也曾有中国科学家预言,H2S可能在高压下转变为高温超导体。 就在北京时间2020年10月14日晚,Elliot Snider,N
日本研发新型超导材料
据外媒报道,日本物质材料研究机构研究小组日前合成出含有金和硅的新型超导化合物。 研究小组在1500℃、6万个标准大气压的条件下,使金和 硅及二硅化锶等发生化学反应,生成了被命名为“SrAuSi3”的新型超导体,在1.6K绝对温度下达到超导状态。经理论计算分析,该新型超导体电子结构 与原子序号较
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
高压下铜氧化物超导体的2D3D超导态跃变研究获进展
自1986年发现铜氧化物高温超导体以来,人们从实验和理论方面对其开展了广泛的研究,取得了许多重大研究成果,但仍未实现对高温超导电性全面、统一的理解,高温超导机理的破解仍被列为二十一世纪凝聚态物理研究的重大挑战之一,人们期待着能在正确理论指导下发现具有更高超导转变温度且更适于应用的超导体。空穴掺杂
室温超导更上一层楼-高压氢材料成重要研究方向
自1911年超导体被人类首次发现以来,寻找能在室温条件下达到超导态的材料一直是众多科学家竞相追逐的目标。 超导体零电阻或完全抗磁性的属性,往往要在非常低的温度条件下(比如-138℃甚至更低)才可实现。因此只有将超导体的转变温度提升至室温,才意味着超导体有望实现广泛应用。 现在,已经有科学家让
物理所在镧氧铁砷中发现新的高温超导相
在过去的一个世纪里,超导(特别是高温超导)吸引了无数的物理学家和材料学家的兴趣。这不仅因为超导现象所包含的物理丰富,而且因为其在工业上的应用前景广阔且逐渐步入人们的日常生活。目前发现的高温超导体有两大家族,一是铜氧化物,另一是铁基化合物。共同的特点是,高温超导都是出现在反铁磁有序态附近的。因此,
室温超导成功了!
近日,研究人员完成了几十年的探索,创造了第一个不需要冷却就能消除电阻的超导体。但这种新型室温超导体只能在相当于地球中心压力3/4的压力下工作。换句话说,如果研究人员能够将这种材料稳定在环境压力下,超导应用的梦想就有望实现,比如用于核磁共振机器和磁悬浮列车的低损耗电线和不需要冷却的超强超导磁体。相
室温超导真的来了吗?让子弹再飞一会儿
美国时间3月7日,在美国物理学会会议上,美国罗彻斯特大学学者Ranga Dias宣布在近1万个大气压下实现了室温超导。该研究瞬间出圈引发热议。3月9日晚,在科学网的微博直播活动中,中科院物理所研究员罗会仟(中国科学院物理研究所研究员、博导、科普作家,主要从事高温超导和磁性材料的中子散射实验研究)和@
互联互通-互联网要从“半导体”变“超导体”
12月16日,百度在2021联盟峰会上宣布,已经在基础设施、技术能力、服务生态三个层面向合作伙伴全面开放,其“超导计划”的核心是,与多家头部手机厂商深度互联互通,百度智能小程序将在合作伙伴手机的自带浏览器中跨平台运行。 据了解,百度2018年发布的智能小程序,是业内唯一开源的小程序生态。开发者
美首次观察到超导体中重电子形成过程
在某些超导体中,运动电子的性质极为奇特。它们好像比真空中的自由电子重1000倍,但同时电子运动却是毫无阻力的。据物理学家组织网近日报道,美国普林斯顿大学领导的一项最新研究显示,产生这种现象是由于“量子纠缠”的过程,该过程决定了晶体中运动电子的质量。这一发现有助于人们理解超导性的成因,并有望在提高
界面效应用于TMD超导体系研究获进展
近日,中国科学院上海硅酸盐研究所、上海微系统与信息技术研究所、北京大学等共同合作研究,通过化学剥离成单层TaS2纳米片,以及纳米片抽滤自组装而重新堆叠成TaS2薄膜。重新组装的TaS2薄膜打破了原母体的晶体结构,形成了丰富的均质界面,并获得了比母体材料更高的超导转变温度和更大的上临界场。相关研究
中国科大在笼目结构超导体研究中获进展
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、物理学院、中科院强耦合量子材料物理重点实验室陈仙辉、吴涛和王震宇等组成的研究团队,在笼目结构(kagome)超导体研究中取得重要进展。科研团队在笼目超导体CsV3Sb5中观测到电荷密度波序在低温下演化为由three state Potts模型所描述的电
《科学》:科学家首次实现超导体中分段费米面
10月29日,上海交通大学物理与天文学院教授郑浩、贾金锋等利用低温强磁场扫描隧道显微镜在Bi2Te3/NbSe2体系中成功产生并探测到由库珀对动量导致的分段费米面。相关研究成果发表于《科学》。 材料费米面附近的态密度决定了它们是否导电、透光等各种物性。而传统的物态调控都是调控费米面附近态密
《科学》:科学家首次实现超导体中分段费米面
10月29日,上海交通大学物理与天文学院教授郑浩、贾金锋等利用低温强磁场扫描隧道显微镜在Bi2Te3/NbSe2体系中成功产生并探测到由库珀对动量导致的分段费米面。相关研究成果发表于《科学》。 材料费米面附近的态密度决定了它们是否导电、透光等各种物性。而传统的物态
交大再发Science!聚焦超导体中分段费米面的实现
上海交通大学物理与天文学院郑浩、贾金锋领导的研究团队利用低温强磁场扫描隧道显微镜在Bi2Te3/NbSe2体系中成功产生并探测到由库珀对动量导致的分段费米面。论文被Science接收,并被选为Frist Release于北京时间2021年10月29日凌晨在线发表。 固体物理的基本知识告诉我们材
电子科技大学镍基超导研究新突破:H元素的关键作用
3月2日,电子科技大学物理学院乔梁教授团队在超导新材料研究领域取得重大突破,发现了无限层镍氧化物超导体(镍基超导)超导电性的关键性元素(H)和奇异电子态(间隙位s轨道),为镍基超导领域的发展开辟了崭新的思路。研究结果以“Critical Role of Hydrogen for Superco
一只“看不见的手”影响了镍基材料超导电性
3月2日,电子科技大学物理学院教授乔梁团队在超导新材料研究领域取得重大突破,发现了无限层镍氧化物超导体(镍基超导)超导电性的关键性元素(H)和奇异电子态(间隙位s轨道),为镍基超导领域的发展开辟了崭新的思路。研究结果在线发表于《自然》。 镍基超导是当前凝聚态物理的前沿领域,具有重要的科学意义。
锂电池碳基材料富勒烯的应用分析
富勒烯的结构与石墨类似,是单质碳被发现的第三种同素异形体,任何存在于球状或椭球状结构中的碳元素组成的物质都可称为富勒烯,最常见的富勒烯是C60,由60个碳原子组成,即20个六元环和12个五元环连接。因富勒烯结构稳定和性质独特,广泛应用在许多领域,如润滑剂、太阳能电池、化妆品及军用激光防护眼镜等。
我国学者揭示压力下铜氧化物超导体的2D3D超导态跃变
自1986年发现铜氧化物高温超导体以来,人们从实验和理论方面对其开展了广泛的研究,取得了许多重大研究成果,但仍未实现对高温超导电性全面、统一的理解,高温超导机理的破解仍被列为二十一世纪凝聚态物理研究的重大挑战之一,人们期待着能在正确理论指导下发现具有更高超导转变温度且更适于应用的超导体。空穴掺杂
在厚积薄发中绽放自信——中国铁基超导研究发展纪实
上世纪80年代末90年代初,中、美、日三国科学家的“超导大战”至今仍让人记忆犹新。在那场“大战”中,中国科学院物理研究所超导研究团队不分昼夜地在实验室工作,困得实在受不了了,就在桌子上躺一躺或在椅子上靠一会儿打个盹儿,醒了继续做实验。那时,他们研究的是铜氧化物高温超导体。 正是在这一波研究
合肥研究院获得稳定高质量拓扑超导单晶材料
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心科研人员在拓扑超导单晶体研究中取得新进展。研究人员获得高质量的SrxBi2Se3单晶体,这种材料表现出高达91.5%的超导体积比,且该材料在空气中十分稳定。利用稳态强磁场实验装置对SrxBi2Se3单晶体进行了研究,研究人员发现该材料在10特斯拉到35特
新型高质量拓扑超导材料问世-超导性能高达91.5%并稳定
记者25日从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院强磁场科学中心科研人员近期研发出一种新型高质量单晶体。这种材料的超导性能高达91.5%,且在空气中十分稳定,在10特斯拉到35特斯拉磁场区间出现了周期性的量子振荡信号,证明其存在拓扑保护表面态。 拓扑超导态是物质的一种新状态,拓扑超导体的表面存在
应用物理所发现超高压力下TaNbHfZrTi的超导电性稳定性
高熵合金的概念是20世纪90年代基于对大块非晶合金的研究背景下提出的。高熵合金通常由五种以上等原子比或近等原子比的元素组成,并且每种元素在晶格点阵上呈无规则的分布,构成具有简单晶体结构的固溶体,其在热力学上表现为混合熵高。高熵合金在多方面表现出优异的性能,如突出的比强度、优异的高温机械性能和低温
日本发现酒煮铁碲化合物会产生超导性的机制
日本研究人员日前宣布,他们发现了用酒煮铁碲化合物时,能够引发后者具有超导性的机制。这是由于酒内含有的有机酸能清除多余的铁,而多余的铁会阻碍超导性。研究人员有望以此为基础开发新型超导体。 日本研究人员于2010年曾发现,与超导性物质具有相似结构的铁碲化合物,在加热到70摄氏度的酒中浸泡24小
超导器件简介
超导器件简称 superconductive device ,在电磁频谱的最低端,可用于极高精度的电流比较仪、极低温度的测温技术、地磁与生物磁测量、引力波探测等。在频谱的中段(射频至微波),可用于功率和衰减的精密测量、超导稳频腔、快速瞬态信号波形的精密测量、模拟-数字变换器、逻辑与存储用集成电
超导是什么?
超导是物理学中一个非常特殊的现象,指的是一些物质在特定的低温和电磁场作用下,表现出零电阻、完全排除磁场的特质。这样的物质称为超导体,而表现出这种性质的温度称为临界温度。也就是说,超导同时具有绝对零电阻和完全抗磁性的特别性质。 超导技术的应用非常广泛,主要有以下几个方面: 磁共振成像(MRI)
科学家首次成功地制成室温下陶瓷超导体
据物理学家组织网站报道,超导性是一种神奇的性质:超导体可以传输电流而不会产生任何电阻,于是也就不会有电力损耗。在某些尖端领域,这种技术已经开始得到应用,比如在核自旋断层设 备或粒子加速器中充当磁体。然而,要想获得超导性,超导材料必须被冷却到非常低的温度才可以。但就在去年,一项实验在这方面取得了突
研究人员利用超级计算机深入探究高温超导体
硒化铁无论在何种程度的压力下都是一种高温超导体。美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究员正在使用Mira(一种超级计算机)来研究硒化铁的磁状态,以期更好理解高温超导机理。 美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)的研究员正在ALCF(一个美国能源部科学用户设备的办公室)使用超级计算机,来探
层状超导体CsV3Sb5-的物性调控取得进展
具有钒 Kagome 格子的层状化合物 AV3Sb5 (A = K、Rb 和 Cs)包含着丰富的物理现象,如拓扑非平庸的电子结构、超导和电荷密度波(CDW)转变等,引起了研究人员的广泛关注。常压下,AV3Sb5在78-103 K发生CDW转变(q1=2a0×2a0和q2=4a0),引起了时间反演