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而是以弱耦合形式形成配对

2019-06-23

  研究人员推测,这种性质与一种新型超导相符,称为P-波超导,但还需要更多研究来证明。而传统超导是S-波超导,由库珀对构成了零电阻电流,在形状上是球形的。而P-波超导,电子对更像一个小哑铃。虽然人们尚未确切看到P-波超导,因为要构建电子对的形状非常困难,但本研究仍有重要意义。

  科技日报讯 (记者常丽君)真正的二维物质具有量子效应和其它奇特现象,如一个原子厚的碳原子层石墨烯,具有独特的力学、电学和光学属性。还有一种二维电子气(2DEG),是平面电子集合,位于特殊半导体(如砷化镓)间的接口,具有量子霍尔效应、自旋霍尔效应等现象。

  现在对超导材料的研究,多是先通过理论进行推测,然后对可能的材料进行一一实验来找到合适的组合,成功常常需要碰运气。只有对超导理论有更深入的理解,对微观物质的运动规律即量子理论有更深刻的认识,才能更高效的寻找实用的超导材料。本研究是否发现了科学家努力寻找的P-波超导,现在还不得而知,但作为一个新现象,以及对这个现象的解释,都将加深我们对超导态电子配对机制的理解,对整个超导学领域会有重大意义。

  最近,美国马里兰大学物理学副教授、联合量子研究所(JQI)成员詹姆斯·威廉姆在研究一种叫做钛酸锶(STO)的TMO材料的性质时,发现它同时具有超导和铁磁性,改变其电子密度就能从一种性质转化为另一种。相关论文发表在近日出版的《自然·物理学》杂志上。

  这种通道非常微小,跟人们认为的电子波大小差不多,由此可能出现量子效应。习论好老师李克强 达沃斯年会国学泰斗汤一介逝世芙蓉姐姐微博征婚政协委员被拘禁虐待河南农妇组山寨政府马航MH17坠机原因教师节南海填海造岛iPhone 6刘翔结婚美两名九旬老太结婚苹果新品发布会凯特王妃怀二胎小学生楼顶做操在最新实验中,研究人员想看看超导电流在超导STO薄片之间的狭窄通道是怎样流动的。改变门电压,可以控制通道开口大小和通过门栅流到另一边的电流。

  根据电流与门电压之间的关系,电子流通过微小通道时,其自旋自由度被打破,就像磁铁中的电子没有方向自由,却能协调排列一样。高电子密度和强势电子的相互作用,这在其它材料上是没有的,可能产生了某类新型电子传输。

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  据物理学家组织网9月10日(北京时间)报道,对平面电子集合二维物质的研究还相对较新,准确地说,这种电子集合是一种二维液体,一般在过渡金属氧化物(TMO)材料表面,电子密度很高,产生的相互作用比内部更强。而且其用途广泛,具有绝缘、导电、半导、超导甚至铁磁的性质。科学家希望在这种高密度、高相互作用的电子环境下能产生某些特异现象。

  在低电压下(密度小于8×1012电子/平方厘米),门栅仍是绝缘的,几乎没有电流;在中等电压和密度下,出现了量子隧穿,某些电子对可以到另一边去;在高电压和更高密度下(约5×1013电子/平方厘米,比目前大部分FETs大100倍),微导区会实体化,当这些区连接起来跨越门栅时,就形成了高效隧道,使超导电流自由通过。超导电流的电子并非单个地运动,而是以弱耦合形式形成配对,称为库珀对,两个电子自旋方向相反。但这种量子超导只在特定范围才会发生。

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