《科学》：加拿大科学家发现超导态新特性 电子云向列相

王兴

作者：D. G. Hawthorn

来源：《科学》

发布时间：2016/2/16 14:33:40

加拿大科学家发现超导态新特性
有助研发悬浮列车与超级计算机



电子向列相示意图

科技日报北京１６－2月5日电 （记者刘园园）据加拿大滑铁卢大学官网消息，包括该校研究人员在内的一国际研究团队实验确认了超导态的新特性——向列性，这一新发现有助于悬浮列车和超级计算机等技术的研发。

研究人员在实验中发现，超导材料中的电子云可以对齐并按照某个方向有序排列，即呈现向列相。这一结果最为直接地展示了铜酸盐高温超导体具有普遍的向列性。相关研究发表在最近一期《科学》杂志上。

超导是材料零电阻地传导电流的能力，而铜酸盐被认为是最好的高温超导体，它所呈现的奇特状态难于预测，更别说解释。“近几年的研究只是发现，电子在超导状态下可以排成一定的模式，并展示出不同的对称性，即优先朝着一个方向排列。”滑铁卢大学的大卫·霍索恩教授说，“这些模式或对称性对超导而言具有很重要的意义，它们可能会与超导状态互相竞争、共存或者加强超导。”

研究团队使用软X射线散射技术观察了分散在铜酸盐晶体结构特定分层中的电子。当电子轨道排列成一系列棒状时，电子云就会有序排列，并从晶体的对称结构中分离出来形成单向对称结构。向列性一般指液晶显示器中的液态晶体自发地在电场中排列成一定的形状，而在这项实验中，当温度降到临界点以下时，电子轨道会进入向列相。“我们发现了电子令人意外的排列方式，这可能是高温超导态中的普遍现象，而且可能会成为解释超导现象的关键因素。”霍索恩说。

研究显示，电子向列性也可能发生在低度掺杂的铜氧化物中，而对掺杂材料的选择也会影响材料向向列状态的过渡。渗染剂如锶、镧、铕在加入铜酸盐晶体后，会导致晶体变形并加强或减弱晶体分层的向列性。

理解超导体电子的向列性可能对认识超导态的原因及所谓的赝能隙十分重要。尽管目前关于电子向列性出现的原因并没有一致的解释，但它可能会为室温超导体的诞生提供新的契机。霍索恩说：“未来的研究将会关注如何调节电子的向列相，目前来看，改变晶体的结构可能是较为有效的方法。”

http://science.sciencemag.org/content/351/6273/576



http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201621614334033338615.shtm　　L

王兴

高温超导体
高温超导体是超导物质中的一种族类，具有一般的结构特征以及相对上适度间隔的铜氧化物平面。它们也被称作铜氧化物超导体。高温超导体并不是大多数人认为的几百几千的高温，只是相对原来超导所需的超低温高许多的温度，不过也有零下200摄氏度左右。而在人类所研究的超导中温度算提高非常多，所以称之为高温超导体。
中文名 高温超导体 族    类超导物质 材    料 在液氮温度（77 K）以上超导 别    称 铜氧化物超导体

http://baike.baidu.com/view/58999.htm



高温超导
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性质
高温超导体（High-temperature superconductors, High Tc）是超导物质中的一种族类，具有一般的结构特征以及相对上适度间隔的铜氧化物平面。它们也被称作铜氧化物超导体。此族类中一些化合物中，超导性出现的临界温度是已知超导体中最高的。
不同铜氧化物在常态（以及超导态）性质之间具有共同的特征；这些性质中，许多无法以金属的传统理论来解释。铜氧化物的一致性理论至今尚不存在，然而这项问题触发了许多实验方面与理论方面的研究工作；此一领域的重要性已经远超过开发出室温超导体这项目标。

历史
铜氧化物超导体在实验上是由卡尔·米勒及约翰内斯·贝德诺尔茨首度发现，不久两人的研究成果即受到1987年诺贝尔物理学奖的肯定。
1987年，台湾物理学家朱经武和吴茂昆及中国科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的“温度壁垒”（77K）也被突破了。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986年－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度提高了近100K。

https://zh.wikipedia.org/zh-cn/% ... B%E8%B6%85%E5%B0%8E



ケルビン
kelvin
記号        K
系        国際単位系 (SI)
種類        基本単位
量        熱力学温度
定義        水の三重点の熱力学温度の 273.16 分の 1
由来        標準大気圧下での水の沸点と氷点の温度差の 100 分の 1
語源        ケルヴィン卿
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ケルビン（英語: kelvin, 記号: K）は、熱力学温度（絶対温度）の単位である。国際単位系において基本単位の一つとして位置づけられている。1948年の国際度量衡局 (BIPM) の調査の結果、1954年の第10回国際度量衡総会 (CGPM) で熱力学温度の基本単位として承認された[1]。
ケルビンの名はイギリスの物理学者であるケルビン卿ウィリアム・トムソンにちなんで付けられた。なお、ケルビン卿の通称は彼が研究生活を送ったグラスゴーにあるケルビン川から取られている。
ケルビンは国際単位系の単位であり、単位記号は大文字の K で書き出すのが正しい（その他、人名に由来する単位には大文字が用いられる）[2]。「度」や「°」を付けることは無い。「度」は測定の尺度であり、「ケルビン」は測定の単位であることを表している。ただし、1967年の第13回国際度量衡総会まではケルビン度（記号: °K）が使用されていた[3]。
また、ケルビンは色温度の単位としても用いられる[4]。

セルシウス温度 t とそれに等しい絶対温度 T の関係
t/。C=T/K-273.15

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E ... B%E3%83%93%E3%83%B3