纳米工程基底破解超导技术瓶颈，有望推动下一代高效电子器件
信息和通信技术行业目前消耗着全球约6%至12%的电力，且这一比例仍在持续攀升。随着人工智能和大规模数据处理的迅猛发展，电子器件的能效瓶颈已成为制约技术进步的关键障碍。超导技术以其零电阻传输电力的理论优势，长期被视为突破能效极限的理想方案，但其实际应用一直受制于两大困境：极低的临界温度和强磁场条件下超导态的快速失稳。 自20世纪80至90年代铜氧化物高温超导材料发现以来，临界温度已大幅提升至液氮温区，如钇钡铜氧超导体的临界温度可达约90K。这虽然显著降低了对极端低温环境的需求，但第二个挑战依然严峻：强磁场下超导薄膜内部会产生量子化的磁通量涡旋，这些涡旋在电流驱动下发生集体运动，导致能量耗散，使超导态失稳，严重限制了超导器件的实用性能。 为了解决这一问题，材料科学家长期以来致力于在超导薄膜中人为引入纳米级缺陷结构，作为磁通量钉扎中心来抑制涡旋运动，原理类似于用钉子固定流动的地毯。然而传统方法引入的钉扎中心分布随机、密度不均，效果始终......阅读全文
纳米工程基底破解超导技术瓶颈，有望推动下一代高效电子器件
信息和通信技术行业目前消耗着全球约6%至12%的电力，且这一比例仍在持续攀升。随着人工智能和大规模数据处理的迅猛发展，电子器件的能效瓶颈已成为制约技术进步的关键障碍。超导技术以其零电阻传输电力的理论优势，长期被视为突破能效极限的理想方案，但其实际应用一直受制于两大困境：极低的临界温度和强磁场条件下超
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
科学家创造铁基超导线材载流性能新纪录
近日，中国科学院电工研究所研究员马衍伟团队在《先进材料》发表论文，提出一种可大幅度提升低成本粉末装管法铁基超导线材的高场载流性能的新策略。 AI制图。 铁基超导材料具有上临界场高、各向异性小、制备成本低等优点，在下一代高能粒子加速器、可控核聚变装置及高场磁共振成像系统等领域具有独特的应用优势
高性能超导导线制成
科技日报北京8月11日电 （记者张梦然）美国布法罗大学领导的团队研制出世界性能最高的高温超导（HTS）导线段，为人类驾驭磁力开辟了全新可能性，其有望改变现有能源基础设施，甚至实现商业核聚变。相关报告发表在最新一期《自然·通讯》上。脉冲激光沉积技术用于加热HTS导线，其中激光束烧蚀在基板上沉积为薄膜材
Nature：高性能超导导线制成
美国布法罗大学领导的团队研制出世界性能最高的高温超导（HTS）导线段，为人类驾驭磁力开辟了全新可能性，其有望改变现有能源基础设施，甚至实现商业核聚变。相关报告发表在最新一期《自然·通讯》上。 高温超导导线技术能在高于传统超导体所需温度下无阻力传输电力。新HTS导线以稀土钡铜氧化物为基础，涵盖所
新型高载流铁基超导线材制备成功
记者4日从中国科学院电工研究所获悉，该所科研人员开发出一种铁基超导线材制备新技术，成功制备出新型高载流铁基超导线材，其载流性能指标创下新纪录。相关研究成果在线发表于《先进材料》杂志。铁基超导材料具有磁场耐受性强、稳定性高、制备成本低等优势，在下一代高能粒子加速器、可控核聚变装置及高场磁共振成像系统等
铜氧化物超导临界温度或有新决定因素
美国能源部布鲁克海文国家实验室研究人员在17日出版的《自然》杂志上发表论文称，铜氧化物的超导临界温度是由电子对密度——单位面积上的电子对数量决定的。这一结论对标准的超导理论提出了挑战。标准超导理论认为，超导临界温度取决于电子对互动情况。 认清高温超导机制有助于研发室温超导材料，对超级计算机、
铜氧化物超导临界温度或有新决定因素
美国能源部布鲁克海文国家实验室研究人员在17日出版的《自然》杂志上发表论文称，铜氧化物的超导临界温度是由电子对密度——单位面积上的电子对数量决定的。这一结论对标准的超导理论提出了挑战。标准超导理论认为，超导临界温度取决于电子对互动情况。 认清高温超导机制有助于研发室温超导材料，对超级计算机
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
氧化物纳米材料的用途
由于不同各类的氧化物对光、电、磁、力声、气、温度、湿度等物理量具有某一特殊的电学特性，使得这些材料常用作结构陶瓷和各种电子功能陶瓷。对于氧化物纳米材料而言，由于其表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们呈现出常规材料不具备的特性，从而在陶瓷增韧、磁性 材料、催化材料、光学材料
聚变堆超导带材设计及其抗氦辐照损伤研究获进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员方前锋课题组与美国麻省理工学院（MIT）核工系教授李巨合作，在聚变堆超导带材的设计及其抗氦辐照损伤研究中取得进展。该研究将实验设计与理论模拟相结合，验证构造多级特征结构以实现高性能材料的有效策略，并利用特殊界面调控氦泡生长的动力学过程，使铜铌
陈仙辉院士：神奇的超导体，奇在哪里
陈仙辉，中国科学院院士，深耕超导领域30余年。长期以来他一直坚持新型非常规超导体的探索及超导和强关联物理的研究，在非常规超导体和功能材料的探索及其物理研究方面，取得了一系列有国际影响力的重要成果，发现了铁基超导体、有机超导体等一系列新型超导体，取得了系统性和创新性成果，是国际上该领域有重要影响的科学
物理所FeSe超导薄膜研究获新成果
孪晶界作为一种晶体缺陷，对超导材料的性质以及技术应用如超导转变宽度和临界电流等有着重要的影响。在很多传统超导体中，孪晶界附近的超导转变温度会略有提高。由于较短的相干长度和较强的各向异性使得缺陷对高温超导体的超导性质的影响很大，如YBCO的孪晶界能够钉扎磁通，由此使临界电流提高。对铁基超导材料而言
欧盟加强纳米工程材料风险管理
随着纳米技术的日益成熟和在各行各业的广泛应用，纳米工程材料风险管理提上欧委会议事日程。欧盟第七研发框架计划（FP7）提供了900万欧元，总研发投入1250万欧元，由欧盟13个成员国英国、德国、法国、意大利、西班牙、荷兰、比利时、丹麦、奥地利、爱尔兰、瑞典、芬兰和瑞士的纳米工程材料产业界、科技界
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
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
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
我国科研团队取得高温超导研究重大突破
由薛其坤院士领导的南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合研究团队，在常压下镍氧化物的高温超导电性方面取得了重大突破，为解决高温超导机理的科学难题提供了新的研究方向。该研究成果发表在《自然》杂志上。超导现象自1911年被发现以来，一直是国际科学界的重要研究方向之一。科学家们一直在寻找能够
在纳米尺度上“搭原子积木”－薛其坤团队在常压环境下实现镍基高温超导
近日，由国家最高科学技术奖获得者薛其坤院士领衔的南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合研究团队，发现常压下镍氧化物的高温超导电性相关研究成果在《自然》杂志发表，为解决高温超导机理的科学难题提供了新的突破口。 薛其坤团队在常压环境下实现了镍氧化物材料的高温超导电性，使镍基材料成为继铜
最新突破！科学家发现常压下镍氧化物的高温超导电性
2月18日，记者从南方科技大学举行的高温超导研究重大成果发布会上获悉，由国家最高科学技术奖获得者薛其坤院士领衔的南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合研究团队，发现常压下镍氧化物的高温超导电性，为解决高温超导机理的科学难题提供了全新突破口。相关研究成果发表在《自然》杂志上。 超导
平均年龄28岁，中国团队在高温超导领域获新突破
北京时间2月18日零时，国家最高科学技术奖获得者薛其坤领衔的南方科技大学（简称“南科大”）、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合研究团队在《自然》上发表最新研究。研究团队在常压环境下实现了镍氧化物材料的高温超导电性，超导起始转变温度突破40开尔文（K），相当于零下233摄氏度，观测到了“零电阻
镍氧化物超导母体－为理解镍氧化物超导体提供理论基础
在镍氧化物LaNiO2和NdNiO2中，Ni为+1价，其3d轨道上有9个电子，最高的dx2-y2轨道半满，Sr掺杂会引入空穴，类似空穴掺杂的铜氧化物高温超导体，多年来人们一直猜测其中也可能有高温超导。最近，《自然》杂志报道在Nd1-xSrxNiO2薄膜中发现超导相，证实了这一预期［Nature
超导“小时代”(26)：山重水复疑无路
众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处。 ——南宋·辛弃疾的《青玉案·元夕》 图1：孙文勃画作《山重水复》(来自sunwenbo.artron.net)话说，行走江湖，身不由己。最担心受怕的，一是遇到熟人，不知如何是好；二
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
纳米级粒径研磨以适合超导、超电容材料的研究
对于新材料的研究和新工艺的开发一直需要一个完备的实验室要求。制备统一的纳米粒子对储能的高电容开发来说是一个关键点，同样，合适的粒径分布对于高性能热电材料和核热推进系统也起着至关重要的作用。从市面上购买的陶瓷材料通常粒径分布范围很大，不能很好的满足研发的需求。为了解决这样的一个问题，我们通过行星式球磨
简述超导体的分类方法
超导体的分类方法有以下几种： （1）根据材料对于磁场的响应：第一类超导体和第二类超导体。从宏观物理性能上看，第一类超导体只存在单一的临界磁场强度；第二类超导体有两个临界磁场强度值，在两个临界值之间，材料允许部分磁场穿透材料。从理论上看，如上文“理论解释”中的GL理论所言，参数κ是划分两类超导体
真空低温电学测试探针台的功能简介
真空低温电学测试探针台是一种用于材料科学领域的电子测量仪器，于2019年7月9日启用。 主要功能 低温探针台主要应用于半导体行业、光电行业、集成电路以及封装的测试。 广泛应用于复杂、高速器件的精密电气测量的研发，进行材料的凝聚态物理、磁学、低温物理、半导体物理、自旋电子学、超导材料、显示屏技
宁波材料所利用生物分子辅助技术获得水溶性铜纳米颗粒
金属纳米颗粒因其具有独特的物理化学性质，如催化活性，新颖的电、光和磁性等而在纳米科学和工程技术领域引起广泛关注。金属纳米颗粒最有前景的应用领域包括催化、吸附、化学生物传感器、信息存储和光电子器件。为满足应用的多样性和重要性，很多方法如湿法化学还原、反胶束、电化学和超声电化学技术等被用来
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
平面镍氧化物电子结构与电子多体效应研究获进展
香港科技大学（广州）先进材料学域与量子科技中心教授李昊翔团队与美国科罗拉多大学、美国阿贡国家实验室，以及山东大学教授张俊杰团队合作，首次通过实验展示了平面镍氧化物的电子结构与多体相互作用的信息，发现了平面镍氧化物具有远超铜基高温超导体正常态中的电子相互作用强度。相关研究1月13日发表于《科学进展