2009年4月29日
美国大学的物理学家美国能源部艾姆斯实验室实验证明，最近发现的砷化铁超导体的超导机制与所有其他已知超导体相比是独一无二的。
这些发现——再加上砷化铁由于其低各向异性而具有良好的潜在载流能力——可能为零电阻电力传输的潜在应用打开了一扇门。
这项由艾姆斯实验室物理学家鲁斯兰·普罗佐罗夫领导的研究表明，与其他类型的已知超导体相比，砷化铁中的电子配对可能非常不同。在超导材料中，电子在低于临界温度时形成对，称为库珀对，这些电子对的行为相同。库珀对的集体流动产生了超导体最著名的特征，也是能量效率方面最吸引人的特征：没有任何可测量的能量损失或真正的零电阻的电流流动。欧洲杯足球竞彩
然而，超导体还有另一个与完美金属不同的固有特性。与完美金属不同，超导体从内部排出弱磁场，无论是在磁场中冷却还是在冷却后施加磁场。在这两种情况下，弱磁场只穿透超导体表面的一个狭窄区域。该区域的深度称为伦敦穿透深度。
普罗佐罗夫说：“伦敦穿透深度随温度的变化与所谓超导带隙的结构直接相关，而超导带隙又取决于电子对形成的微观机制。”。“伦敦穿透深度是超导体研究中主要的实验测量量之一。”
伦敦穿透深度随温度的变化取决于超导带隙结构，这在大多数其他已知的超导体中已经得到普遍认同。在传统超导体中——由周期表元素组成的类别，包括铅和铌——这种依赖性在低温下呈指数关系。在高温铜氧化物超导体中，这种关系是线性的，而在二硼化镁超导体中，这种关系是指数关系，但需要两个不同的超导间隙来解释整个温度范围内的数据。
相比之下，艾姆斯实验室研究小组（包括物理学家鲁斯兰·普罗佐罗夫（Ruslan Prozorov）和马卡里·塔纳塔（Makariy Tanatar）、博士后研究员卡塔林·马丁（Catalin Martin）以及研究生瑞安·戈登（Ryan Gordon）、马特·范内特（Matt Vannette）和金贤洙（Hyunsoo Kim））发现，砷化铁超导体的穿透深度呈现出幂律——几乎是二次温度变化。该小组的研究结果发表在最近几期的《科学》杂志上身体检查信件和物理回顾B：快速通信.
砷化铁超导体独特的伦敦穿透深度幂律变化在几个基于FeAs的系统中被观察到。艾姆斯实验室小组研究了钡-铁-砷的大型单晶，其中钴被部分铁取代，由高级物理学家保罗·坎菲尔德的研究小组在艾姆斯实验室生长和表征。他们还研究了由坎菲尔德小组生长和表征的钕铁砷氧化物和镧铁砷氧化物样品。
“我们很幸运能够与Paul Canfield、Sergey Bud'ko和他们的学生合作。在研究新材料时，我们需要检查几十种不同的样本和成分，以得出一些一般性结论。Canfield和Bud'ko是他们领域中最好的，我们非常富有成果的合作是欧洲杯足球竞彩基于相互了解普罗佐罗夫说：“休息、智力和地理位置都很接近——甚至我们的实验室空间彼此相邻，我们对此感到非常高兴。”。
采用一种独特的隧道二极管谐振器技术测量了铁砷晶体的伦敦穿透深度。隧道二极管谐振器在非常低的温度下精确测量磁响应，Ames实验室是世界上为数不多的使用TDR仪器的研究机构之一。
Prozorov说：“这种类型的研究需要在外加磁场的三个不同方向上测量许多名义上相同的样品。”。“一直以来，我们都希望看到伦敦的穿透深度呈指数增长，但我们没有。因此，我们检查了不同浓度钴的样品。但我们得到了相同的结果，并且利用其他砷化铁系统的数据，我们观察到了穿透深度的普遍的、近乎二次的行为。”
由于伦敦穿透深度与电子配对行为有关，艾姆斯实验室小组的发现表明，砷化铁也表现出不同于任何其他已知超导体的电子配对。
此外，该小组还发现了明确的证据，表明砷化铁超导体的完整数据集只能用两个截然不同的超导缺口来解释。因此，铁砷超导体表现出高温铜酸盐和二硼化镁的特性。
Prozorov说：“砷化铁可能是我们——超导体研究界——迄今为止遇到的最复杂的超导体之一。”。“总之，对许多样品收集的数据的分析表明，砷化铁不符合先前的超导理论，而且还有其他一些事情正在发生。当然，一些理论模型确实存在，我们与领先的理论家合作，包括艾姆斯实验室的Jörg Schmalian，他提供了重要的insi砷化铁的独特性质使我相信，转变温度接近室温的材料是可能的。”欧洲杯足球竞彩
http://www.external.ameslab.gov/