美國艾姆斯國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一種非常規(guī)超導(dǎo)體，其化學(xué)成分在自然界中也能找到。密硫銠礦是自然界中僅有的4種在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)后可作為超導(dǎo)體的礦物之一。研究表明，它的性質(zhì)類似于高溫超導(dǎo)體。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步加深了科學(xué)家對超導(dǎo)性的理解，有望在未來帶來更可持續(xù)、更經(jīng)濟(jì)的基于超導(dǎo)體的技術(shù)。
20世紀(jì)80年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了非常規(guī)超導(dǎo)體，其中許多超導(dǎo)體的臨界溫度比傳統(tǒng)超導(dǎo)體要高得多。人們普遍認(rèn)為，非常規(guī)超導(dǎo)電性不是一種自然現(xiàn)象。
密硫銠礦是一種有趣的礦物，其中一個原因是其復(fù)雜的化學(xué)式（Rh17S15）。它結(jié)合了極高熔點(diǎn)元素（如Rh）和揮發(fā)性元素（如S）。
基于此，研究人員合成了高質(zhì)量的密硫銠礦晶體。在Rh-S系統(tǒng)中，他們發(fā)現(xiàn)了3種新的超導(dǎo)體。通過詳細(xì)測量，他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)密硫銠礦是一種非常規(guī)的超導(dǎo)體。
研究團(tuán)隊使用3種不同的測試方法來確定密硫銠礦的超導(dǎo)電性。主要的測試指標(biāo)為“倫敦滲透深度”，它決定了弱磁場能從表面穿透超導(dǎo)體塊體的距離。在傳統(tǒng)的超導(dǎo)體中，這個長度在低溫下基本恒定。然而，在非傳統(tǒng)超導(dǎo)體中，它隨溫度線性變化。這項(xiàng)測試表明，密硫銠礦具有非傳統(tǒng)超導(dǎo)體的行為。
另一項(xiàng)測試是在材料中引入缺陷，包括用高能電子轟擊材料。這個過程將離子從其位置擊出，從而在晶體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生缺陷。這種無序會導(dǎo)致材料的臨界溫度發(fā)生變化。測試還發(fā)現(xiàn)，非常規(guī)超導(dǎo)體對無序具有很高的敏感性，引入缺陷會改變或抑制臨界溫度，也會影響材料的臨界磁場。總之，在這一非常規(guī)超導(dǎo)體中，臨界溫度和臨界磁場的行為都與預(yù)測的一致。
美國艾姆斯國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一種非常規(guī)超導(dǎo)體，其化學(xué)成分在自然界中也能找到。密硫銠礦是自然界中僅有的4種在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)后可作為超導(dǎo)體的礦物之一。研究表明，它的性質(zhì)類似于高溫超導(dǎo)體。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步加深了科學(xué)家對超導(dǎo)性的理解，有望在未來帶來更可持續(xù)、更經(jīng)濟(jì)的基于超導(dǎo)體的技術(shù)。
20世紀(jì)80年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了非常規(guī)超導(dǎo)體，其中許多超導(dǎo)體的臨界溫度比傳統(tǒng)超導(dǎo)體要高得多。人們普遍認(rèn)為，非常規(guī)超導(dǎo)電性不是一種自然現(xiàn)象。
密硫銠礦是一種有趣的礦物，其中一個原因是其復(fù)雜的化學(xué)式（Rh17S15）。它結(jié)合了極高熔點(diǎn)元素（如Rh）和揮發(fā)性元素（如S）。
基于此，研究人員合成了高質(zhì)量的密硫銠礦晶體。在Rh-S系統(tǒng)中，他們發(fā)現(xiàn)了3種新的超導(dǎo)體。通過詳細(xì)測量，他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)密硫銠礦是一種非常規(guī)的超導(dǎo)體。
研究團(tuán)隊使用3種不同的測試方法來確定密硫銠礦的超導(dǎo)電性。主要的測試指標(biāo)為“倫敦滲透深度”，它決定了弱磁場能從表面穿透超導(dǎo)體塊體的距離。在傳統(tǒng)的超導(dǎo)體中，這個長度在低溫下基本恒定。然而，在非傳統(tǒng)超導(dǎo)體中，它隨溫度線性變化。這項(xiàng)測試表明，密硫銠礦具有非傳統(tǒng)超導(dǎo)體的行為。
另一項(xiàng)測試是在材料中引入缺陷，包括用高能電子轟擊材料。這個過程將離子從其位置擊出，從而在晶體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生缺陷。這種無序會導(dǎo)致材料的臨界溫度發(fā)生變化。測試還發(fā)現(xiàn)，非常規(guī)超導(dǎo)體對無序具有很高的敏感性，引入缺陷會改變或抑制臨界溫度，也會影響材料的臨界磁場。總之，在這一非常規(guī)超導(dǎo)體中，臨界溫度和臨界磁場的行為都與預(yù)測的一致。
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