日本東京都立大學(xué)研究人員通過混合兩種材料,創(chuàng)造了一種具有手性晶體結(jié)構(gòu)的新型超導(dǎo)體。新的鉑—銥—鋯化合物在2.2K溫度以下轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體,使用X射線衍射可觀察到其具有手性晶體結(jié)構(gòu)。該技術(shù)方案有望加速對新型奇異超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)和理解。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期《美國化學(xué)會雜志》上。
科學(xué)家希望了解超導(dǎo)材料的奇異性質(zhì)如何從其結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生,以及如何控制結(jié)構(gòu)以獲得理想的特性。其中一個有趣的研究進展是手性問題。許多結(jié)構(gòu)都具有手性,這種性質(zhì)意味著它們與其鏡像不能重合。而超導(dǎo)體中手性的效應(yīng)可使超導(dǎo)體在高磁場暴露下更加穩(wěn)固。
東京都立大學(xué)團隊此次引入了一種全新的方法尋找手性化合物。他們沒有梳理化合物列表,而是混合了兩種具有已知物理性質(zhì)的化合物。其中一種是具有超導(dǎo)性但沒有手性的鉑鋯化合物,另一種是具有手性但沒有超導(dǎo)性的銥鋯化合物。將兩種化合物以不同的元素比例組合在一起,能有效地“混搭”物理性質(zhì),從而提出一種同時具有手性晶體結(jié)構(gòu)和超導(dǎo)性的新材料。
該團隊首先研究了不同的混合物比例,發(fā)現(xiàn)在大約80%的銥內(nèi)含物中,手性晶體結(jié)構(gòu)的比例在室溫下迅速增加。當樣品冷卻到低溫,他們能確認高達85%左右的超導(dǎo)性。這留下了一個“小窗口”,手性和超導(dǎo)性兩種屬性都可在其中顯現(xiàn)。顯然,他們的新化合物是一種具有手性結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)體。
研究團隊還證實,超導(dǎo)性是在本體中產(chǎn)生的,而不是從表面產(chǎn)生的。他們的工作展示了“混搭”方法在制造新的奇異超導(dǎo)體方面的潛力。
為什么科學(xué)家致力探索手性結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)體?手性顧名思義,就像我們的左手和右手,雖然看似相同,但其實并不能重疊為一。手性現(xiàn)象廣泛存在,可以說是自然界的基本屬性。而超導(dǎo)性則是物理學(xué)中最受關(guān)注的現(xiàn)象之一。長期以來,科學(xué)家們所驗證的超導(dǎo)材料都是非手性的,手性和超導(dǎo)性幾乎不在同一材料中被同時發(fā)現(xiàn)。這對于超導(dǎo)體的研發(fā)來說,可不是什么好消息,因為大多數(shù)材料都具有手性。而這二者的統(tǒng)一,或?qū)⑹俏磥韯?chuàng)造大幅提高用電效率的超導(dǎo)體的關(guān)鍵。
日本東京都立大學(xué)研究人員通過混合兩種材料,創(chuàng)造了一種具有手性晶體結(jié)構(gòu)的新型超導(dǎo)體。新的鉑—銥—鋯化合物在2.2K溫度以下轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體,使用X射線衍射可觀察到其具有手性晶體結(jié)構(gòu)。該技術(shù)方案有望加速對新型奇異超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)和理解。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期《美國化學(xué)會雜志》上。
科學(xué)家希望了解超導(dǎo)材料的奇異性質(zhì)如何從其結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生,以及如何控制結(jié)構(gòu)以獲得理想的特性。其中一個有趣的研究進展是手性問題。許多結(jié)構(gòu)都具有手性,這種性質(zhì)意味著它們與其鏡像不能重合。而超導(dǎo)體中手性的效應(yīng)可使超導(dǎo)體在高磁場暴露下更加穩(wěn)固。
東京都立大學(xué)團隊此次引入了一種全新的方法尋找手性化合物。他們沒有梳理化合物列表,而是混合了兩種具有已知物理性質(zhì)的化合物。其中一種是具有超導(dǎo)性但沒有手性的鉑鋯化合物,另一種是具有手性但沒有超導(dǎo)性的銥鋯化合物。將兩種化合物以不同的元素比例組合在一起,能有效地“混搭”物理性質(zhì),從而提出一種同時具有手性晶體結(jié)構(gòu)和超導(dǎo)性的新材料。
該團隊首先研究了不同的混合物比例,發(fā)現(xiàn)在大約80%的銥內(nèi)含物中,手性晶體結(jié)構(gòu)的比例在室溫下迅速增加。當樣品冷卻到低溫,他們能確認高達85%左右的超導(dǎo)性。這留下了一個“小窗口”,手性和超導(dǎo)性兩種屬性都可在其中顯現(xiàn)。顯然,他們的新化合物是一種具有手性結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)體。
研究團隊還證實,超導(dǎo)性是在本體中產(chǎn)生的,而不是從表面產(chǎn)生的。他們的工作展示了“混搭”方法在制造新的奇異超導(dǎo)體方面的潛力。
為什么科學(xué)家致力探索手性結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)體?手性顧名思義,就像我們的左手和右手,雖然看似相同,但其實并不能重疊為一。手性現(xiàn)象廣泛存在,可以說是自然界的基本屬性。而超導(dǎo)性則是物理學(xué)中最受關(guān)注的現(xiàn)象之一。長期以來,科學(xué)家們所驗證的超導(dǎo)材料都是非手性的,手性和超導(dǎo)性幾乎不在同一材料中被同時發(fā)現(xiàn)。這對于超導(dǎo)體的研發(fā)來說,可不是什么好消息,因為大多數(shù)材料都具有手性。而這二者的統(tǒng)一,或?qū)⑹俏磥韯?chuàng)造大幅提高用電效率的超導(dǎo)體的關(guān)鍵。
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