经过20年的研究,康奈尔大学的科学家们能够制造出一种自组装的3D超导体。
该研究的合著者乌尔里希·维斯纳(Ulrich Weisner)表示,这是超导体首次能够形成可穿透的3D螺旋或陀螺仪结构。
陀螺仪看起来像一个基于表面的立方体,它将空间切割成两个具有大量螺旋的体积。小孔和超导物体是如此之小,它只有10纳米的结构尺寸。这种性质可能为新型超导体剖面铺平道路。
无温度困扰的超导性
超导关于电子在没有阻力的情况下自由流动和随之产生的能量减弱热。
然而,目前使用超导的技术,如磁共振成像(M万博体育登录首页RI),可能只能在接近绝对零度的温度下工作。
在这种情况下,超导是相当昂贵的,因为磁铁需要不断冷却,通常是通过液氦和液氮。
科学家们非常渴望找到如何在更高的温度下实现超导,这样磁铁就不需要再冷却了。“这将彻底改变一切。”说威斯纳。这是实现这一目标的巨大动力。”
找到合适的材料
作者想要创造一种陀螺仪超导体来分析它如何影响超导性。想法和激情都在那里,但几十年来,完成这项工作的完美材料一直难以捉摸。
该研究的合著者詹姆斯·塞特纳(James Sethna)当时正在写一篇关于超导体的论文,他建议使用氮化铌(NbN)。
意外的发现
研究人员随后使用NbN进行了实验。在第一次尝试中,他们将NbN加热到700摄氏度或1292华氏度。然后他们将材料冷却到室温。因此,他们无法达到超导性。
在第二次尝试中,研究人员将材料加热到850度,然后冷却。经过测试,他们发现它具有超导性。
研究人员无法解释加热、冷却和再加热背后的科学原理。他们仍在研究其机理的过程中。
总的来说,这一发现在有机科学和无机科学的结合方面被认为是开创性的,Wiesner说。
这项研究是发表在杂志中科学的进步1月29日,星期五。
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