这项被称为振荡超导的新发现确定了一种使材料能够在比正常温度高得多的温度下超导体的过程;为发现能够促进能量近乎无损传输的室温超导体材料铺平了道路。研究人员于7月11日在《物理评论快报》杂志上发表了他们的研究结果
埃默里大学物理学助理教授路易斯·桑托斯在一份声明中表示:“物理学的圣杯之一是室温超导,它对于日常生活应用来说足够实用。”。“这一突破可能会改变文明的形态。”相关:在超导体中发现的奇怪的“恶魔”粒子可能有助于解开物理学的“圣杯”
超导性是从电子在材料中移动时产生的波纹中产生的。在足够低的温度下,这些波纹会导致原子核相互吸引,进而导致电荷的轻微偏移,将第二个电子吸引到第一个电子 
这种吸引力会导致一些奇怪的事情发生:电子不是通过静电排斥力相互排斥,而是结合在一起形成“库珀对”。
库珀对遵循的量子力学规则与孤独电子不同。它们不像光粒子那样相互堆叠形成能量壳;无限多个可以同时占据空间中的同一点。如果在整个材料中产生了足够多的库珀对,它们就会成为超流体,在流动时不会因电阻率而损失任何能量
荷兰物理学家HeikeKamerlingh-Onnes于1911年发现的第一批超导体在难以想象的低温下转变为零电阻率状态—接近绝对零度(零下459.67华氏度或零下273.15摄氏度)。然而,在1986年,物理学家发现了另一种类型的材料,称为铜酸盐,它在零下211华氏度(零下135摄氏度)的温度下成为超导体 
物理学家希望这一发现将导致室温超导体的发现,这将为近乎无损的电力传输打开大门。然而,这些发现逐渐消失,最近关于室温超导体的说法以丑闻和失望告终 
到目前为止,未能找到室温、环境压力的超导体,部分原因是物理学家对允许电子在相对较高的温度(大约是标准冷冻机温度的三倍低)下形成库珀对的理论条件缺乏了解 
为了研究这一点,这项新研究的研究人员将重点放在了一种特殊形式的高温超导上,当库珀对排列成被称为电荷密度波的振荡模式时,这种超导现象就会出现。波之间的关系,是材料中成对电子之间的一种质量同步舞蹈,与超导性有着复杂的联系:在某些情况下,波会掩盖这种效应,而在另一些情况下,它们有助于将电子粘合在一起 
通过对这些波进行建模,物理学家发现波出现的关键可能是一种被称为范霍夫奇点的特性。通常,在物理学中,运动粒子的能量相当直观地与它的运动速度有关
2024-03-12
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