有证据表明存在一种新型超导体

自1911年发现超导性以来，科学家们一直感到困惑、震惊和鼓舞。现在，在最近一个世纪的惊喜中佛罗里达州立大学国家强磁场实验室在一种新型超导材料中发现了不寻常的特性，指向了一种全新的超导体。

Frank Hunte是该实验室应用超导中心(ASC)的博士后助理，与David Larbalestier, Alex Gurevich和Jan Jaroszynski以及田纳西州橡树岭国家实验室David Mandrus小组的同事一起工作，在新的超导体中发现了令人惊讶的磁性，这表明它们可能有非常强大的应用——从改进的核磁共振机和研究磁铁到新一代超导电机、发电机和输电线路。这项研究还为有关超导性的一长串谜题增添了新的内容，提供了证据，证明这种被科学家称为“掺杂稀土铁氧砷化物”的新材料以一种全新的方式发展了超导性，这一点在最新一期的著名杂志《自然》(Nature)上有详细介绍。欧洲杯足球竞彩

虽然对这种物质的研究还处于早期阶段，但科学家们正兴奋地谈论着它的“前景”和“潜力”。

ASC的主任Larbalestier说:“人们想要的是更多超导体的选择，在更高的温度下工作，更便宜，可能更有能力制成圆形导线。”“铁和砷，这两种本来就很便宜的材料，是这类全新超导体的关键组成部分。欧洲杯足球竞彩我们只是着迷。它在你从未想过的地方具有超导性。”

超导性可以被认为是“无摩擦”的电。在传统电中，当电子(电荷载体)与导线中的原子和杂质碰撞时，摩擦产生热量。这种加热效果对烤面包机或熨斗等电器很好，但对大多数其他使用电力的应用就不那么好了。然而，在超导体中，电子在原子之间不受阻碍地滑动，没有摩擦。如果科学家和工程师能够在室温或接近室温的环境下利用这一现象，那么可以节省数十亿美元的能源成本。

这是个很大的假设。超导性虽然很有前途，但在常规工程应用中仍然不切实际，因为它需要非常寒冷的环境，只有借助昂贵的低温物质，如液氦或液氮才能达到。过去的发现帮助科学家们逐步提高了温度计的温度，从需要零下452华氏度(或4.2开尔文)的超导体，到需要在零下200华氏度(138 K)左右超导的新材料——仍然很冷，但实际上更暖，也更实用。欧洲杯足球竞彩

今年早些时候，日本科学家研发了数年的铁基超导化合物，最终在配方中加入了少量砷。结果:超导体,还包括氧气和稀土元素镧、执行承诺- 413华氏度(26 K)。铁材料的存在是另一个科学尤物:因为它是铁磁、铁保持接触磁场磁化后,和任何当前生成这样一个领域。一般来说，磁性对超导性的影响不是增强它，而是扼杀它。

科学家团队很快就开始忙于合成和研究各种铁氧砷化物。Larbalestier急于参与这项研究，从橡树岭的同事那里拿到了一份样本。他的目标是:把它放在磁学实验室的45特斯拉混合磁体中，看看这种新材料能承受多大的磁场。(特斯拉是磁场强度单位;地球的磁场是1万特斯拉。)

亨特和他的同事们认为，这个世界纪录的混合磁体足以测试这种新材料的场容限。他们的想法是错误的:氧砷化铁的超导性一直保持到45特斯拉，远远超过了其他超导体成为正常导体的时间点。

对磁场的高容忍度是研究人员希望在超导体中实现的三个关键特性之一。同样需要的是在相对高温和高电流的存在下工作的能力。超导体被用于制造核磁共振成像和研究磁体，现在它们正在新一代超导电动机、发电机、变压器和输电线路中进行测试。今天，最强大的超导磁体能产生约26特斯拉的磁场。如果能找到一种能够承受更高电流和磁场的超导体，就有可能制造出更强大的磁体，为科学家和电力应用开辟广阔的新研究领域。

亨特的实验还产生了其他诱人的发现。尽管科学家在半个世纪前就发现超导电子进入“库珀对”状态，即自旋和动量相反的配对，但磁性一直被认为可以打破这种配对。现在，典型的磁性原子，铁，是这种新型高温超导体的关键组成部分。科学家们还有另一个谜题要探究。

“到目前为止，”亨特说，“根据理论计算和我们从实验中所看到的，这似乎是一种完全不同的超导机制。”

亨特很快表示，该小组的研究仅仅触及了表面。

“这个领域是完全开放的。没人知道未来会怎样。”“如果发现这些材料可以支持高电流密度，那么它们可能会欧洲杯足球竞彩非常有用。”