Νέα

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Οι υπεραγωγοί έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή λόγω των τεράστιων δυνατοτήτων εφαρμογής τους και η εύρεση νέων υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας είναι ένας επιμελής στόχος της επιστημονικής κοινότητας.

Το απόγευμα της 17ης Ιουλίου, ώρα Πεκίνου, τα αποτελέσματα της έρευνας της ομάδας του καθηγητή Zhao Jun από το Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Fudan δημοσιεύθηκαν στο τελευταίο τεύχος του Nature με τον τίτλο «Υπεραγωγιμότητα σε μονοκρυστάλλους La4Ni3O10-δ υπό πίεση τριστρώματος».

Στιγμιότυπα οθόνης των αποτελεσμάτων της έρευνας Όλες οι εικόνες σε αυτό το άρθρο παρέχονται από το Πανεπιστήμιο Fudan.

Η ομάδα του καθηγητή Zhao Jun χρησιμοποίησε τεχνολογία οπτικής πλωτής ζώνης υψηλής πίεσης για να αναπτύξει επιτυχώς ένα δείγμα μονοκρυστάλλου υψηλής ποιότητας τριών στρωμάτων οξειδίου νικελίου La4Ni3O10, επιβεβαιώνοντας την επαγόμενη από την πίεση χύδην υπεραγωγιμότητα στο οξείδιο του νικελίου, με το υπεραγώγιμο κλάσμα όγκου του να φτάνει το 86%. σημαίνει ότι ανακαλύφθηκε ένας άλλος νέος τύπος υπεραγωγού υψηλής θερμοκρασίας. Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι αυτός ο τύπος υλικού παρουσιάζει εξωτικά μέταλλα και μοναδική συμπεριφορά σύζευξης μεταξύ των στρωμάτων, παρέχοντας μια νέα προοπτική και πλατφόρμα για τους ανθρώπους να κατανοήσουν τον μηχανισμό της υπεραγωγιμότητας υψηλής θερμοκρασίας.

Ομαδική φωτογραφία των μελών της ερευνητικής ομάδας Zhao Jun (τρίτος από αριστερά στην πρώτη σειρά).

Οι υπεραγωγοί αναφέρονται σε υλικά που έχουν μηδενική αντίσταση και είναι εντελώς διαμαγνητικά σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία μετάβασης αξία εφαρμογών. Με τα χρόνια, επιστήμονες από όλο τον κόσμο έχουν διεξαγάγει διάφορες μορφές εις βάθος έρευνας για το φαινόμενο της υπεραγωγιμότητας υψηλής θερμοκρασίας, ωστόσο, μετά από σχεδόν τέσσερις δεκαετίες προσπαθειών, ο μηχανισμός σχηματισμού της εξακολουθεί να είναι ένα άλυτο μυστήριο.

Ένα σημαντικό θέμα στη μελέτη της υπεραγωγιμότητας υψηλής θερμοκρασίας είναι η αναζήτηση νέων υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας. Από τη μια πλευρά, οι άνθρωποι ελπίζουν να βρουν ενδείξεις για να κατανοήσουν τον μηχανισμό της υπεραγωγιμότητας υψηλής θερμοκρασίας από μια νέα προοπτική, τα νέα συστήματα υλικών μπορεί επίσης να παρέχουν νέες προοπτικές εφαρμογής.

Στα αποτελέσματα της έρευνας που κυκλοφόρησε αυτή τη φορά, η ομάδα του Zhao Jun συνέθεσε με επιτυχία ένα υψηλής ποιότητας μονοκρυστάλλο οξειδίου του νικελίου La4Ni3O10 κλάσμα φτάνει το 86%, γεγονός που αποδεικνύει έντονα τις υπεραγώγιμες ιδιότητες του οξειδίου του νικελίου.

"Αυτό το υπεραγώγιμο κλάσμα όγκου είναι κοντά σε αυτό των υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας από χαλκό, κάτι που αναμφίβολα επιβεβαιώνει τη μαζική υπεραγωγιμότητα του οξειδίου του νικελίου."

Ο Zhao Jun ήρθε στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Fudan το 2012 μετά την ολοκλήρωση της μεταδιδακτορικής του εργασίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Μπέρκλεϋ Επίσης, ασχολείται με μεγάλης κλίμακας, υψηλής ποιότητας μονοκρυστάλλους Ανάπτυξη δειγμάτων και μέτρηση των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων και των ιδιοτήτων μεταφοράς τους.

"Οι ανακαλύψεις στην έρευνα υπεραγωγιμότητας σε υψηλή θερμοκρασία οδηγούνται κυρίως από πειράματα, ειδικά την ανακάλυψη νέων υπεραγωγών. Μέχρι στιγμής, υπάρχουν πολλά φαινόμενα που δεν μπορούν να εξηγηθούν πλήρως από τις υπάρχουσες θεωρίες, "Οι συνθήκες ανάπτυξης του μονοξειδίου του νικελίου." Τα δείγματα κρυστάλλου είναι πολύ σκληρά, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί η υψηλή θερμοκρασία και η απότομη κλίση θερμοκρασίας σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον υψηλής πίεσης οξυγόνου για να επιτευχθεί σταθερή ανάπτυξη δειγμάτων μεμονωμένων κρυστάλλων Συστατικά είναι επιρρεπή να εμφανιστούν Είναι ένα συμβιωτικό φαινόμενο και είναι εύκολο να έχουμε μεγάλο αριθμό ελαττωμάτων στις θέσεις οξυγόνου κορυφής κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης, κάτι που μπορεί να είναι ο λόγος για τη χαμηλή περιεκτικότητα σε υπεραγώγιμο οξείδιο του νικελίου.

Η ομάδα χρησιμοποίησε τεχνολογία οπτικής πλωτής ζώνης υψηλής πίεσης για να αναπτύξει μεγάλο αριθμό δειγμάτων και συνεχώς έψαχνε και συνόψιζε τους κανόνες Μετά από πολλές αποτυχίες, τελικά συνέθεσε με επιτυχία ένα καθαρό δείγμα τριών στρωμάτων οξειδίου του νικελίου La4Ni3O10. Επιπλέον, η ομάδα πραγματοποίησε μια σειρά μετρήσεων περίθλασης νετρονίων και περίθλασης ακτίνων Χ για να προσδιορίσει με ακρίβεια τη δομή του πλέγματος και τις ατομικές συντεταγμένες οξυγόνου και το περιεχόμενο του υλικού και διαπίστωσε ότι δεν υπήρχαν σχεδόν καθόλου ελαττώματα οξυγόνου κορυφής.

Με βάση δείγματα μονοκρυστάλλου υψηλής ποιότητας, η ομάδα και οι συνεργάτες χρησιμοποίησαν την τεχνολογία άκμονος διαμαντιού για να ανακαλύψουν το φαινόμενο υπεραγώγιμης μηδενικής αντίστασης που προκαλείται από την πίεση La4Ni3O10 Υπό πίεση 69 GPa, η υπεραγώγιμη κρίσιμη θερμοκρασία φτάνει τους 30 Κ. Υπολογίζεται με βάση διαμαγνητικά δεδομένα ότι το υπεραγώγιμο κλάσμα όγκου αυτού του μονοκρυσταλλικού δείγματος είναι τόσο υψηλό όσο 86%, επιβεβαιώνοντας τις χύμα υπεραγώγιμες ιδιότητες του οξειδίου του νικελίου.

Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας απεικονίζουν επίσης με λεπτότητα το διάγραμμα υπεραγώγιμων φάσεων του συστήματος La4Ni3O10 υπό πίεση, διευκρινίζοντας τη σχέση μεταξύ κυμάτων πυκνότητας φορτίου/κύματος πυκνότητας σπιν, υπεραγωγιμότητας, συμπεριφοράς εξωτικών μετάλλων και μεταπτώσεων φάσης κρυσταλλικής δομής στο διάγραμμα φάσης. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η υπεραγωγιμότητα του οξειδίου του νικελίου μπορεί να έχει διαφορετικό μηχανισμό σύζευξης από την υπεραγωγιμότητα χαλκού, ο οποίος παρέχει σημαντικές πληροφορίες για την έρευνα σχετικά με τον ηλεκτρικό μηχανισμό της υπεραγωγιμότητας οξειδίου του νικελίου και παρέχει μια βάση για τη διερεύνηση της σειράς φόρτισης περιστροφής και τη δομή επίπεδης ζώνης. Οι συσχετίσεις μεταξύ των στρωμάτων, οι εξωτικές μεταλλικές συμπεριφορές και η υπεραγωγιμότητα σε υψηλή θερμοκρασία παρέχουν μια σημαντική πλατφόρμα υλικών.

Στο επόμενο βήμα, η ομάδα του Zhao Jun θα συνεχίσει να επικεντρώνεται σε σημαντικά ζητήματα στον τομέα της υπεραγωγιμότητας υψηλής θερμοκρασίας, θα εξερευνήσει τις εγγενείς συνδέσεις και τους μηχανισμούς των υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας σε διαφορετικά συστήματα και θα κατανοήσει και θα ανακαλύψει υπεραγωγούς υψηλής θερμοκρασίας .

Ο Zhao Jun, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Fudan, ο Guo Jiangang, ερευνητής στο Ινστιτούτο Φυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών και ο Zeng Qiaoshi, ερευνητής στο Κέντρο Επιστημών Επιστήμης Υψηλής Τάσης του Πεκίνου, είναι οι συν-αντίστοιχοι συγγραφείς της εργασίας. Zhu Yinghao, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Τμήμα Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Fudan, Peng Di, διδακτορικός φοιτητής στο Beijing High Voltage Science Research Center, Zhang Enkang από το Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Fudan, Αναπληρωτής Καθηγητής Pan Bingying από το Ocean University of China , και ο Μηχανικός Chen Xu από το Ινστιτούτο Φυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, είναι οι πρώτοι συγγραφείς.