美國(guó)康奈爾大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，高溫超導(dǎo)體銅酸鹽中的原子距離變化可導(dǎo)致其超導(dǎo)臨界溫度不同，這一發(fā)現(xiàn)為研制更高溫的超導(dǎo)體帶來(lái)啟示。研究論文發(fā)表于5月4日的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院報(bào)》上。
超導(dǎo)體是零電阻的導(dǎo)體，大多數(shù)超導(dǎo)體在接近絕對(duì)零度時(shí)才有超導(dǎo)性。相對(duì)而言，銅酸鹽無(wú)需那么冰冷，其超導(dǎo)臨界溫度在零下248攝氏度到零下125攝氏度。它是一種摻雜的銅氧化物，摻雜方式不同，臨界溫度也變化很大，人們一直不知道原因。在大多數(shù)銅酸鹽晶體中，五個(gè)氧原子呈金字塔型圍繞一個(gè)銅原子。有理論認(rèn)為，摻雜改變了晶體結(jié)構(gòu)，使金字塔頂?shù)难踉酉乱苹蚱?，改變了其電子與金字塔底的電子的互動(dòng)，從而改變了銅酸鹽的超導(dǎo)性。
為驗(yàn)證這一觀念，康奈爾大學(xué)研究人員讓一個(gè)持續(xù)的波貫穿銅酸鹽晶體以改變晶體結(jié)構(gòu)，并給晶體加上電信號(hào)。依靠可測(cè)量亞原子尺度的隧道掃描顯微鏡，研究者觀察到，在頂端氧原子被“壓低”之處，電子配對(duì)加強(qiáng)了。而超導(dǎo)理論認(rèn)為，電子配對(duì)出現(xiàn)可表明晶體具備超導(dǎo)性。
研究者確認(rèn)，不論是在晶體的哪個(gè)位置，電子配對(duì)更可能發(fā)生在摻雜物原子的鄰近處。綜合以上事實(shí)可知，摻雜原子“擠壓金字塔”是銅酸鹽超導(dǎo)性改變的原因。
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