一般認(rèn)為,得到室溫環(huán)境下的超導(dǎo)體是不可能的,但是南加州大學(xué)(USC)的科學(xué)家們最近發(fā)現(xiàn)了一種能實(shí)現(xiàn)這一幻想的材料。
由USC物理系教授Vitaly Kresin領(lǐng)導(dǎo)的科研小組在研究中發(fā)現(xiàn),溫度為100K時(shí),在鋁‘超原子’—鋁原子簇—中發(fā)現(xiàn)形成電子庫(kù)珀對(duì)(具有超導(dǎo)性的關(guān)鍵)。
盡管100K也并不算高,大約相當(dāng)于-280℉,但是與體相鋁金屬相比已經(jīng)非常高了,體相鋁金屬需要在1K(-457℉)的溫度條件下才會(huì)變成超導(dǎo)體。
該論文的通訊作者Kresin說:“這也許是一種新型超導(dǎo)體,其他種類的超原子也很可能在更高的溫度下變成超導(dǎo)體。” 這篇文獻(xiàn)發(fā)表在1月28號(hào)的《Nano Letters》上。USC的研究生Avik Halder和博士后研究員Anthony Liang為共同作者。
電能傳輸?shù)奈磥?/p>
超導(dǎo)體具有無電阻傳輸電流的能力,這意味著在傳輸過程中不會(huì)有能量損失。
你的筆記本電腦在保持開機(jī)狀態(tài)一段時(shí)間后會(huì)發(fā)燙就是因?yàn)殡娮璧拇嬖冢娏髁鬟^機(jī)器的回路,電阻就會(huì)發(fā)熱—浪費(fèi)能量。
除了這種特殊的應(yīng)用外,超導(dǎo)體還可以用于核磁共振儀,能讓磁懸浮列車漂浮起來的強(qiáng)力電磁鐵,超大型粒子加速器和超靈敏的磁場(chǎng)傳感器。僅舉一例說明,工程師能利用常溫超導(dǎo)體大大提高所有電子設(shè)備的效率。
庫(kù)珀對(duì):電子舞伴
庫(kù)珀對(duì)最先由Leon Cooper在1956年成功預(yù)言,它是特定條件下,比如超低溫,材料中兩個(gè)電子互相吸引形成的。
Kresin解釋說:“想象一下,在一個(gè)巨大的舞廳里面,全是兩兩配對(duì)的舞者,但是舞伴是隨機(jī)分散在大廳的各個(gè)角落的。可能你的舞伴在吧臺(tái)附近,而你確在舞臺(tái)的中央。但是你們的舞蹈動(dòng)作是一致的—你跟你的舞伴動(dòng)作非常協(xié)調(diào)。接著再想象一下,每隔一段時(shí)間,所有人都交換舞伴。這就是庫(kù)珀對(duì)理論的一個(gè)類比。”
當(dāng)電子流過材料時(shí),材料的各種缺陷導(dǎo)致它們偏離方向。這就是所謂的電阻,會(huì)到導(dǎo)致能量以熱能的形式損失出去。