科学家利用高次谐波光谱解锁高压超导体的电子结构

高压为凝聚态物质创造了很多新奇物态,揭示了新的物理和化学现象。其中,在高压氢化物如H3S和LaH10中发现的近室温超导(Tc > 200 K)引起了科学家的关注。高压超导体的超导转变温度不断升高,但因缺乏有效的探测手段,高压量子态中电子结构和超快动力学行为未知,其超导机制仍是悬而未决的问题。高次谐波产生(HHG)是将入射激光转换为数倍于激光频率的强相干辐射过程。作为非线性光学的典型代表,固体中的HHG源于强场激光与物质相互作用对带内和带间电子的非线性驱动。因此,HHG光谱自然地包含材料中原子和电子性质的指纹。利用这种非线性、非微扰的动力学过程,科学家得以窥探材料的内部性质。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员孟胜团队,借助第一性原理含时密度泛函理论,利用组内开发的非绝热含时密度泛函分子动力学方法和软件,探讨了高压超导体H3S中的超快HHG动力学。研究发现,高压超导体中的HHG具有很强的波长......阅读全文

超导器件可以模拟分子振动光谱啦!

  量子化学模拟已成为量子计算机的「杀手级」应用之一。近年来,Google,IBM和其他IT公司为了模拟分子结构,一直在设计越来越好的超导比特。最开始,为了计算分子的基态能量,人们提出了量子相位估计算法。然而,这种量子算法的可扩展性对于目前的量子技术来说要求太高。一种替代方法被称为“变分本征值求解法

号外,号外!超导器件可以模拟分子振动光谱啦!

  量子化学模拟已成为量子计算机的「杀手级」应用之一。近年来,Google,IBM和其他IT公司为了模拟分子结构,一直在设计越来越好的超导比特。最开始,为了计算分子的基态能量,人们提出了量子相位估计算法。然而,这种量子算法的可扩展性对于目前的量子技术来说要求太高。一种替代方法被称为“变分本征值求解法

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

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

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)

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

笼目超导体超导配对研究取得进展

  非常规超导是凝聚态物理中的前沿领域,揭示超导配对对称性及其配对机理是颇具挑战性的课题之一。由于笼目晶格的独特几何特征以及与之伴随的新颖电子特性,最近发现的笼目超导体受到关注。实验发现笼目超导体AV3Sb5(A=K,Rb,Cs)展现出丰富的关联物理现象,如可能的非常规超导、新奇的电荷密度波态、反常

笼目超导体超导配对研究取得进展

  非常规超导是凝聚态物理中的前沿领域,揭示超导配对对称性及其配对机理是颇具挑战性的课题之一。由于笼目晶格的独特几何特征以及与之伴随的新颖电子特性,最近发现的笼目超导体受到关注。实验发现笼目超导体AV3Sb5(A=K,Rb,Cs)展现出丰富的关联物理现象,如可能的非常规超导、新奇的电荷密度波态、反常

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

新方法诱导非超导材料产生超导性-可让超导体性能更强

  美国休斯顿大学官网10月30日发布公告称,该校德克萨斯超导中心科学家发表在《美国科学院院刊》上的最新研究称,他们能诱导非超导材料产生超导性,还可增强超导材料的超导性能,拓展其应用范围。   该中心华裔科学家朱经武和他的团队利用界面组装技术,诱导非超导材料钙铁砷复合物界面表现出超导性,提供了发现高

疑似石墨室温超导性发现:或颠覆现有超导技术

  悬浮中的超导体:物理学家们对于超低温超导,即所谓“标准超导”背后的原理已经基本搞清,但是对于“高温超导”领域,比如室温环境下如何实现超导的原理仍然知之甚少  新浪科技讯 北京时间10月2日消息,最近科学家们在室温超导研究方面取得了一项发现,这一结果如果得到证实,将大大加快无损远距离输电和磁悬浮列

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

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

牛津仪器超导部成功研发出全超导磁体

牛津仪器超导部成功研发出磁体温度在4.2K 时场强可以达到22.07 特斯拉的全超导磁体,这是牛津仪器在高温超导(HTS)及低温超导(LTS)材料技术方面不断努力得到的又一杰出成果。 20T 的超导磁体仅使用LTS 材料就可以在温度为4.2K 时在78mm 的宽孔径中实现20 特斯拉的

布鲁克收购牛津仪器超导技术部-拓展超导市场

  分析测试百科网讯 近日,布鲁克公司(BRKR)宣布已经收购牛津仪器超导技术部(OST),收购总金额为1750万美元。 具体来说,该交易由布鲁克子公司布鲁克能源和超导技术(BEST)签订,该公司收购了OST的所有股份。  BEST设计、制造和分销超导材料,主要是金属低温超导体用于磁共振成像、核磁共

超导隧道器件简介

  1962年英国B.D.约瑟夫逊从理论上证明,当两块超导体之间存在弱耦合构成结时,库柏电子对可以穿越其间的势垒层而形成隧道电流。因而,通过结区可以流过一定的直流电流,而器件两端的电压降为零;若电流超过某一临界值(通常在10-3~10-6安的范围内),则器件两端呈现一定的电压降υ,流经结区的电流是高

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

超导体简介

  超导体(英文名:superconductor),又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。  超导体不仅具有零电阻的特性,另一个重要特征是完全抗磁性。  人类最初发现超导体是在1911年,这一年荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯(

室温超导是什么?

  室温超导是指在常温条件下(室温,即大约20-25°C)发生超导现象的材料。传统的超导材料需要在极低温下接近绝对零度才能表现出超导性,但室温超导材料可以在更接近我们日常环境温度的条件下实现超导性质。  虽然在低温下已经存在许多超导材料,并且高温超导已经取得了一些突破,但在室温条件下实现超导性仍然面

超导量子干涉器件

  (SQUID) ①直流SQUID:相当于采用超导环路将两个约瑟夫逊结并接起来,形成一种两端器件。在端电压降为零时,它所能通过的最大电流是穿过环路的磁通量的周期函数,周期φ0(等于2.07×10-15韦)称为磁通量子。由于φ0很小,这种周期性的关系为测量磁通提供了极其精密的分度。②射频SQUID:

超导材料怎么检测?

判断一个材料是超导体需要两个条件,一是零电阻现象,二是完全抗磁性。以下是一些常用的方法来检测超导材料及其性质:电阻测量: 最基本的超导性质是在超导态下电阻消失。通过在超导材料上施加电流并测量电阻,可以判断材料是否处于超导态。磁化率测量: 超导材料在超导态下会排斥磁场,表现出迈斯纳效应。通过测量材料在

南大教授谈韩国室温超导:不像超导,正重复实验

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505675.shtm

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

LK99是室温超导?韩国超导和低温学会回应

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506002.shtm

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

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。 

超导技术“超凡脱俗”

   不久前,我国科学家在铁基超导体统一相图研究上取得进展,人们对铁基超导的物理特性认识更进一步。而在3年前,中科院物理所和中国科技大学的研究团队以在铁基超导研究上的突破,获得国家自然科学一等奖,结束了该奖项连续3年的空缺。超导为何如此重要?    如果采用超导输电线,我国每年节省的电量相当于数十个

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