【发现者网】1月22日消息,近日,华盛顿大学与美国能源部阿贡国家实验室的科学家们在超导材料研究领域取得了重大突破,这一成果有望为未来的节能科技带来革命性的变革。
据悉,科学家们发现了一种具有独特敏感性的超导材料,该材料能够通过外部刺激来增强或抑制其超导性能。这一发现为超导电路的可切换性提供了新的可能,相关研究成果已经发表在《科学进展》杂志上。
超导材料因其零电阻的电流传输特性,被视为解决工业计算能耗问题的关键。然而,超导材料的应用一直受到其所需低温环境的限制,这使得它们在手持设备等领域的应用受到限制。不过,在工业级应用中,超导材料仍具有巨大的潜力。
据发现者网了解,研究团队此次研究的超导材料具有特殊的可调性。该材料由铁磁性的铕原子薄片和铁、钴、砷原子的超导层交替构成。在自然界中,铁磁性和超导性通常不会同时存在,因为一种相往往会压制另一种相。然而,在这种材料中,科学家们通过施加磁场和压力,成功地控制了超导性和铁磁性之间的相互作用。
研究人员利用美国阿贡国家实验室的先进光子源设施,对这种材料的微观细节进行了深入研究。他们发现,在晶体上施加磁场可以使铕磁力线重新定向,从而消除其与超导层之间的拮抗作用,实现零阻力状态。此外,通过施加压力,研究人员还能够控制材料的超导性能,使其能够在不同程度上适应外部磁场的变化。
这一发现为超导材料的应用开辟了新的道路。科学家们表示,这种具有可切换性的超导材料在未来可能被广泛应用于量子计算、磁共振成像、粒子加速器等领域。同时,这一研究成果也为我们深入理解超导材料的物理机制提供了新的视角。