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复旦大学研究人员率先揭示新型高温超导体的电子结构
作者:彭德倩 | 2011/3/10 15:47:54 | 浏览:1236 | 评论:0

  材料在一定温度下突然失去电阻,被称为超导现象。近日,复旦大学研究人员在全球率先揭示新型铁基高温超导体KxFe2Se2电子结构,打破研究界对铁基超导材料的固有认识。该成果已在最新一期权威期刊 《自然·材料》上发表。

  课题组负责人封东来教授说,1911年,荷兰科学家意外发现汞冷却到零下268.98℃时,其中电阻突然消失,电流可以毫无阻力地通过导线;后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性,这一发现引起了世界范围内的轰动。超导体电阻为零、排斥磁场的特性,让科学家们大胆设想:如果能将超导材料的转变温度提高到室温,人们生活的方方面面将因此经历一次新的革命——再也不用为电子产品发热而苦恼、一次充电就可能维持手提电脑几个月的使用;用超导材料制造的车轮将可在空中滑行;超导材料制成的电缆让能量传输过程中的损耗几近为零。

  1986年,科学家发现了铜氧化物“高温”超导体,因为相对于常规超导,其转变为超导体的转变温度可达零下110℃之高。但是至今为止,铜氧化物的超导机理仍然是困扰科学家的难题。2008年起,铜氧化物不再“孤独”,铁基化合物成为高温超导家族的第二个成员。虽然其转变温度目前最高才达到零下217℃,但它的出现不仅意味着物理学家可以在这个新超导家族中探索转变温度更高的超导体,同时通过比较铜氧化物和铁基化合物这两种高温超导体,可以找到关键线索,最终解开高温超导这个未解之谜。

  2008年起,复旦大学课题组自行设计开发角分辨光电子能谱仪,在全球首次观测到KxFe2Se2的电子结构与另一种铁基超导材料BaFe2As2迥异的电子结构。封东来表示,这意味着此前学界公认的铁基超导体的普遍图像将可能遭到颠覆,将为分析超导材料机理,并进一步寻找高温超导体注入一针“强心剂”。

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