2006年3月8日
没有人完全了解超导体。所以理解詹姆斯·s .先令博士领导的一个团队,使得这一现象更好的工作。
先令,艺术与科学的物理学教授欧洲杯线上买球圣路易斯华盛顿大学,与最近的博士研究生孝宏获利和科学家阿贡(生病)。国家实验室确定一个地区的超导体,称为晶界(GB),氧气不足。这种缺氧损害超导体的性能。
他们的论文,题为“增强YBa2Cu3Ox超导体的临界电流密度在静水压力下,“发表在2月24日《高度重视的问题物理评论快报。
超导体是一种固体材料,导电时无电阻冷却到一定的低温。因为没有抵抗,目前唯一穿越超导体在不损失能量。
他们的研究涉及到更新的,所谓的“高温”陶瓷超导体。他们比其他超导体超导那样寒冷的温度,虽然在低温领域。
本研究中使用的超导材料组成的陶瓷复合数以百万计的微小晶体(谷物)。第三/阿贡团队专门开发出一种技术来确定所需的最大数量的网站充满了氧气在GB,环绕每个晶粒。GB是地区之间的错配谷物,通常只有几个原子宽。
该研究使用最广泛采用陶瓷超导体,称为氧。氧(或YBa2Cu3Ox)仅仅代表其“yttrium-barium-copper-oxide”内容。
完全氧化可靠陶瓷超导体制造至关重要。最大化GB中的氧气有助于最大限度地提高临界电流密度(Jc),或一个超导体的最大电流。在亚原子世界的超导体,无限制的电流必须是结果。
:“即使在最好的超导体先令指出,“GBs限制它们携带的能力所需的高电流应用于电力电网或产生巨大的磁场。提高当前的承载能力,必须洗澡尽可能多的氧气的晶界。不幸的是,很难确定有多少氧气是出现在GB。
“我们已经开发出一种方法,允许一个估计,称为pressure-induced氧气放松。”
Boyd w .牛肉博士阿贡国家实验室的物理学家,他们的论文的作者之一,表示,技术”可以极大地缓解超导体制造问题。这些发现可以有希望(超导体)实际应用的材料更容易。”欧洲杯足球竞彩
直到现在,科学确定如何欧洲杯线上买球检查陶瓷超导体的晶体结构,但不是他们的GBs - - -确保所有潜在的氧气网站吃饱了。它也知道完整的氧化是至关重要的。研究人员在论文中指出,“即使散装材料完全充氧,GBs可能氧气不足。”
“这是我们做过最适用的,”希林说他的第三研究。“但是我们已经做了大量的工作在过去的氧气订购;那是在(超导体晶体结构)批量本身——不是在晶界。”
电力系统当前流无阻力会更高效地运行。电电压只是电流乘以电阻。在室温下,所有已知材料抵抗不同程度的电流,包括今天的电线——因欧洲杯足球竞彩此,失去能量。
“没有办法解释超导简而言之。先令说:“这是违反直觉的,发现不平凡的类比超导体,它只可以用量子力学来解释。“这就像你曾经有经验。”
现象已经被科学家调整,包括几位诺贝尔奖获得者,为了达到最大电流(Jc)在高温(尽可能接近室温)使用各种化合物。一般来说,温度越低,压力越高,电流容量就越好(Jc)。磁场是另一个复杂的变量。找到一个的目标函数在室温超导体是需要对许多广泛的实际应用。
超导体,第三/阿贡国家实验室研究使用了最近开发氧bicrystalline melt-textured陶瓷环——一个小,脆性对象大小的小垫圈。化学6000大气压(GPa) 0.6或6000倍地球大气层的空气压力——被传输应用高压氦气为压缩室拿着戒指。然后一个磁场,产生一个电流,应用。
在这项研究中,新的“pressure-induced Jc放松”技术显示,是否有空缺的氧气网站GB。
那时有明显,明显的变化Jc与压力的变化,它表明氧气排序(重组)是发生在GB。相反,如果所有的GB氧气网站已经吃饱了压力应用时,只有微小的变化在超导体的电流,因为氧气没有动。当氧气进入空网站,“我们知道,因为它影响了流量(Jc)晶界和Jc上去,“先令解释道。
保留一个超导体完全含氧GB制造、压力可能释放出“温度足够低(低于200 K或少于-73 C氧)防止氧气(原子)扩散,因此有效地冻结在有序度越高,”研究人员说。
先令说研究GBs的氧化压力是建立在小牛肉的早期作品。“这是一个非常具有挑战性的事情,不是一个简单的解决方案,”小牛说:谁是世界上最引用物理科学的物理学家。欧洲杯线上买球“解决这个GB问题可能产生巨大的商业影响。”
比如制药分析植物疾病的答案,物理学家的一个更广泛的任务是发现的最实用的组合元素,将超导电流——理想接近或在室温下。自1911年遇到的现象首先是由物理学家将电流应用于汞在接近绝对零度(4.2 K或-269摄氏度),基本过程经历了无数的替换。在不停地运动,电流将永远流在一个封闭循环的超导材料。
在一个大气压的压力,氧超导在93 K (-180 C)——这是远高于早期超导体的温度要求。有时,这种临界转变温度(Tc),或温度低于超导材料开始,可以推高较高压力的应用。氧超导温度可以高达110 K(-163摄氏度),最高压力(约100000个大气压)。但是,迄今为止,没有超导体Tc远程接近室温。
http://www.wustl.edu