英科学家研发出新碳基超导物质

嵌入到面心立方Cs3C60中的μ介子 英国利物浦大学和杜伦大学的研究人员发现,通过施加一定的压力,改变C60的晶体结构,不同C60晶体结构下的Cs3C60能够从磁绝缘体转变为超导体,而其超导转化温度也从38K转化为35K。研究人员表示,新发现将有助于降低诸如磁共振成像扫描仪及其他依赖超导体的能源存储应用的成本。 研究人员在最新一期的《自然》杂志上撰文指出,他们使用英国卢瑟福·阿普尔顿实验室的散裂中子源(ISIS)和同步辐射光源(Diamond)及位于法国的欧洲同步辐射设施成功证明,金属原子铯(Cs)和巴基球(碳原子组成的一种天然分子,又称为C60,其分子结构类似于巴克敏斯特·富勒设计的某种圆顶,因而得名)组成的新物质Cs3C60本身并不导电,但其在受到挤压时会变成高温超导体。施加在该物体上的压力会使得C60收缩,由体心立方结构转变为面心立方晶体结构,同时,克服了电子之间的排斥力,使得电子能够“成双结对”、毫......阅读全文

碳家族单晶新材料,特殊结构创造新价值

  碳是我们这个星球上最重要的元素之一,碳原子具有极轻的原子质量和极强的共价键。碳是元素周期表中最多样化的元素之一,它可以与自身或者几乎所有的元素以多种杂化方式成键,获得结构丰富的碳网络,很多碳分子具有独特的π电子共轭体系,并展现出优异的力、热、光、电等属性。   碳材料一直被认为是一种未来材料,甚

科学家发现碳家族单晶新材料

碳是我们这个星球上最重要的元素之一,碳原子具有极轻的原子质量和极强的共价键。碳是元素周期表中最多样化的元素之一,它可以与自身或者几乎所有的元素以多种杂化方式成键,获得结构丰富的碳网络,很多碳分子具有独特的π电子共轭体系,并展现出优异的力、热、光、电等属性。   碳材料一直被认为是一种未来材料,甚至有

超导体的强电应用

  超导发电机:目前,超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组,以提高电流密度和磁场强度,具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。另一种含义是指超导磁流体发电机,磁流体发电机具有效率高、发电容量大等优点,但传统磁体在发电过程中会产生很大的损耗,而超导磁体自身损

超导体的背景简介

  超导体的发现与低温研究密不可分。在18世纪,由于低温技术的限制,人们认为存在不能被液化的“永久气体”,如氢气、氦气等。1898年,英国物理学家杜瓦制得液氢。1908年,荷兰莱顿大学莱顿低温实验室的卡末林·昂内斯教授成功将最后一种“永久气体”——氦气液化,并通过降低液氦蒸汽压的方法,获得1.15~

超导体的临界参数

  超导体具有三个临界参数:临界转变温度Tc、临界磁场强度Hc、临界电流密度Jc。当超导体同时处于三个临界条件内时,才显示出超导性。  (1)临界转变温度Tc:当温度低于临界转变温度Tc时,材料处于超导态;超过临界转变温度Tc,超导体由超导态恢复为正常状态。  (2)临界磁场强度Hc:当外界磁场强度

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

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

超导体的用途简介

  超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。目前超导量子干涉仪(SQUID)已经产业化。 另外,作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn,在商业领域主要应用于医学领域的MRI(核磁共振成像仪)。作为科学研究领域,已经应用于欧洲的大型项目LHC项目,帮助人类寻求宇宙的

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

深圳先进院揭示钾掺杂三联苯高温超导体微观结构

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院博士钟国华通过研究确立了KxC18H14的微观图像,并揭露了其晶体结构和电子特征。相关成果以Structural and Bonding Characteristics of Potassium-Doped pTerphenyl Superconductors(

物理所预测非常规高温超导体的电子结构基因

  到目前为止,科学家发现了两类著名的非常规高温超导体——铜基和铁基超导体。这两类超导体都是在实验中偶然发现的。对它们的超导机理的研究是凝聚态物理最具挑战性的前沿工作。  中国科学院物理研究所/北京凝聚态国家实验室(筹)研究员胡江平的研究组总结了过去一系列研究工作,提出要统一解释这两类超导

十年磨一剑- 我国科学家获得新型人工碳晶体

1月12日,国际学术期刊《自然》刊登中国科学技术大学(以下简称中国科大)材料科学与工程系教授朱彦武团队的研究成果。历经十年的努力和探索,他们发现了一种对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入的新技术,在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体,并实现了其克量级制备。 “长程有序多孔碳晶体

北京理工配有C60的全自动聚焦扫描式微区XPS验收完毕

  滨州创元设备机械制造有限公司代理的日美纳米表面分析仪器公司(U-P)的全自动聚焦扫描式微区X射线光电子能谱仪-----PHIQuantera+C60-----近日在北京理工大学验收完毕。标志着该校在XPS分析装置方面迈入世界一流大学水准。   该校80年代就导入PHI公司传统的X射线光电子能谱

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

中国科大等在新型碳基晶体研究方面取得重要进展

  1月12日,中国科学技术大学化学与材料科学学院材料科学与工程系、合肥微尺度物质科学国家研究中心朱彦武团队在《自然》杂志上发表研究论文,报道了在常压条件下通过化学电荷注入技术,将富勒烯C60分子晶体转变为聚合物晶体和长程有序多孔碳(LOPC)晶体的相关进展。LOPC晶体是由C60分子之间通过共价键

简介超导体的BCS理论

  BCS理论是以近自由电子模型为基础,以弱电子-声子相互作用为前提建立的理论。理论的提出者是巴丁(J.Bardeen)、库珀(L.V.Cooper)、施里弗(J.R.Schrieffer)。  BCS理论认为,金属中自旋和动量相反的电子可以配对形成库珀对,库珀对在晶格当中可以无损耗的运动,形成超导

超导体的抗磁性应用

  超导磁悬浮列车:利用超导材料的抗磁性,将超导材料放在一块永久磁体的上方,由于磁体的磁力线不能穿过超导体,磁体和超导体之间会产生排斥力,使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。  核聚变反应堆“磁封闭体”:核聚变反应时,内部温度高达1亿~2亿摄氏度,没有任何常规材料可

室温超导体“突破”遭质疑

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505564.shtm LK-99材料有一个边缘呈悬浮状态。图片来源:Hyun-Tak Kim et al. (2023)一个研究小组声称已经创造出第一种在室温和环境压力下完美导电的材料,但许多物理

室温超导体“突破”遭质疑

LK-99材料有一个边缘呈悬浮状态  一个研究小组声称已经创造出第一种在室温和环境压力下完美导电的材料,但许多物理学家对此持高度怀疑态度。美国威廉与玛丽学院的Hyun-Tak Kim表示,他将支持任何试图复制其团队工作的人。  超导体是一种可以使电流在没有任何阻力的情况下移动的材料,因此可以显著降低

简介超导体的弱电应用

  超导计算机:高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列,但密集排列的电路在工作时会发生大量的热,而散热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路,其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作,不存在散热问题,同时计算机的运算速度大大提高。此外,科学家正研究用半

超导体的研究和特性

因为超导体拥有零电阻的物质,所以可以有完美的导电性。当它处在外加磁场中,会对磁场产生的微弱排斥力,这种现象称为迈斯纳效应或者完美的抗磁性。超导磁铁在核磁共振成像机中用作电磁铁。超导现象是在1911年发现,在往后的时间只知部分金属和合金在绝对温标30度之下拥有这种特性。直到1986年,在一些陶瓷的氧化

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

硼化镁超导体的概述

  2001年1月,日本青山学院大学J.Akimitsu教授等人首次发现MgB2具有超导电性,其临界温度约为39K。  虽然MgB2的临界温度较低,但与铜氧超导体、铁基超导体相比,仍有很多优势,包括:结构简单、易于制备;原料来源广泛、成本较低;易于加工。尤其是易于加工的特性,成为MgB2的重要优势。

超导体的三大特性

超导体的三大特性是完全导电性,完全抗磁性,通量量子化。这三大特性使得超导体非常的受关注,而且运用的空间很大。但是目前人们对超导体的研究还不是很成熟,很多方面都有一定的技术难题。比如超导体对温度的要求很高,达不到一定的温度,就不能表现出超导体完全导电的特性;超导体对磁场的要求也非常高,只有达到这个磁场

物理所等提出一类基于铁基非常规配对的拓扑超导体

  近年来,铁基高温超导体作为自赋性拓扑超导体,引起了科研人员的兴趣。理论研究表明,铁基高温超导体是一个理想的实现Majorana零能模的体系;科研人员在多个铁基材料表面观测到Majorana零能模,揭开了在铁基超导体系中探寻Majorana零能模的序幕,这使铁基超导体可能成为拓扑计算的载体。  但

物理所合作在铁基高温超导体系研究中取得进展

  铁基超导家族中的两个亚族,分别以结构类似的 FeSe4 和 FeAs4 四面体层作为各自的超导基元。然而典型的 FeSe 基超导体 AyFe2-xSe2(A=碱金属离子)母体相和正常态的实验表现,却与 FeAs 基体系迥异,导致质疑这两大铁基体系的高温超导电性是否有共同物理起源。澄清这一问题对探

科学家发现首个液氮温区镍氧化物高温超导体

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504759.shtm7月12日,《自然》杂志在线刊登了中山大学物理学院教授王猛团队与合作者最新研究成果:发现首个液氮温区镍氧化物高温超导体。据介绍,该材料成为继1986年发现的铜氧化物高温超导体之后第二类

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“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