科学家们终于窥探了“不可能”的超导体

高压电子隧道光谱揭示了 H₃S 和 D₃S 中存在超导能隙。超导体是一种特殊材料,可以让电流无任何阻力地流动,这使得它们对于电力传输、储能、磁悬浮和量子计算等先进技术至关重要。直到最近,这种显着的行为仅在极低的 [...]

来源:SciTech日报
一项新的实验突破为我们了解物理学中最神秘的量子态之一——超导性——打开了一扇难得的窗口,有一天,超导性可以在没有极端冷却的情况下发挥作用。信用:股票

高压电子隧道光谱揭示了 H₃S 和 D₃S 中存在超导能隙。

超导体是允许电流无阻力流动的特殊材料,对于电力传输、储能、磁悬浮和量子计算等先进技术至关重要。

量子计算

直到最近,这种非凡的行为只能在极低的温度下观察到,远低于我们日常生活中所经历的温度。随着富氢化合物超导性的发现,这种情况发生了改变,例如硫化氢 (H3S),在 203 开尔文 (-70 °C) 下具有超导性,而十氢化镧 (LaH10) 在 250 开尔文 (-23 °C) 下具有超导性。

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这些发现代表了在室温或接近室温下实现超导性的重要一步。由于这些材料的工作温度远高于液氮的沸点,因此它们通常被归类为高温超导体。

这种现象的核心是超导能隙,这是一个揭示电子如何配对以产生超导状态的关键特征。识别这一差距使科学家能够区分超导体和普通金属。

然而,研究 H3S 等富氢化合物中的这一差距已被证明是一项重大挑战。这些材料只能在比大气压强一百万倍的巨大压力下原位制造,这使得扫描隧道光谱和角分辨光电子能谱等传统测量技术无法使用。

隧道技术可以直接洞察富氢化合物的超导状态

马克斯·普朗克研究所

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