想像一下,电流可以在电线中流动,完全没有任何损耗,就像永动机一样!这就是超导体的神奇之处。然而,目前的超导体只能在极低的温度下工作,这限制了它们的应用。 《每日科技网》(scitechdaily)7月20日报道了一项令人振奋的研究成果:德国科学家发现,利用雷射光束照射一种特殊材料,可以让它在接近室温的条件下,展现出超导特性!
据报道,这项研究由德国马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所(MPSD)的科学家们完成,他们使用一种名为钇钡铜氧(YBa2Cu3O6+x)的材料进行实验。这种材料在极低温下会变成超导体,但在室温下则会失去超导性。
研究人员发现,当他们用特定的雷射脉冲照射钇钡铜氧时,即使在比平常高得多的温度下,这种材料也能表现出超导特性,例如零电阻和磁场排斥。这个发现就像是用光束“点亮”了超导体,为实现室温超导的梦想带来了新的希望。
过去,科学家们认为超导性只能在极低温下存在,因为只有在这种极端条件下,电子的运动才会变得非常协调,形成一种特殊的量子状态,才能实现零电阻的电流传输。然而,MPSD 的科学家们发现,利用雷射脉冲可以创造出一种非平衡态,让电子即使在较高温度下也能保持协调运动,从而实现超导性。
这项研究的关键突破在于,他们开发了一种新的实验方法,可以精确测量材料在受到雷射照射时的磁场变化。他们发现,光激发的钇钡铜氧,不仅具有接近零电阻的特性,还会将磁场从其内部排出,就像传统超导体一样。
这项研究成果近日发表在《自然》(Nature)期刊上,为超导领域开辟了新的研究方向。科学家们相信,光诱导超导性技术,未来有望应用于高速电子设备、量子计算等领域,甚至可能彻底改变我们的生活方式。虽然目前还需要更多研究来验证和完善这项技术,但毫无疑问,这项发现为我们探索超导的奥秘,以及实现室温超导的梦想,迈出了重要的一步。
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