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下一代超导体的飞跃_a

2020-01-16 12:11:15来源:励志吧0次阅读

据欧洲CORDIS项目网站2016年2月25日报道,量子材料-在亚原子级水平设计的材料-可以精细地调谐,以获得往往不能在自然界中发现的非常有用的性质。这些包括超导电性,在一定温度下能够无阻力传输电子。

2013年才推出的一个雄心勃勃为期六年欧盟资助的项目,Q-MAX(量子材料控制前沿)已经在这一领域取得了一些潜在的重大突破。这些发现能显著促进欧洲对超导电性的理解,并帮助开拓新的工业应用范围,从超级计算机到悬浮列车。

高温超导体

例如,该小组已经表明,激光照射超导体可以使他们在更高的温度下工作。这是非常重要的,因为目前超导体只能在非常低的温度下工作,这需要昂贵的液氮或氦气。

超导体使用在许多高科技仪器上,如医疗扫描仪,超高速电子计算机电路,和使用超导磁铁悬浮在轨道上以消除摩擦力的火车。开发出在较高温度甚至在室温下工作的超导体,能有助于降低成本,消除冷却的需要,并产生新的应用。

Q-MAC项目团队一直关注由钾原子和碳原子排列的球状结构材料,现在他们将试图找到其他可强制在更高温度下工作的超导体。研究者们也在寻找在自然界中没有发现的新的材料,提供优化的超导电性。

高温超导体的实际应用

另一个关键的目标是确保高温超导体实际应用的稳定性。高温超导电性能是一个微妙的属性,无法连续存在,难以维持较长时间。

因此,人们面临的挑战是防止热或其他环境因素干扰超导系统。为了解决这个问题,项目团队正在研究“三明治”结构超导系统的可能性,超导材料位于保护层中间,保护层采用特别设计的材料构成,以屏蔽干扰。研究人员将采用新的实验技术,并与先进的计算机模拟技术相结合。

Q-MAC项目团队也发现非常短的X射线脉冲可实现晶体振动,引发材料表面一个原子厚度层的磁特性变化。这种结构层厚度的氧化物薄膜具有与体型结构非常不同的性质。

这使得复杂的氧化物结构成为工程材料和设备性能的万能工具。这种超快光控制的元材料,可能会带来磁性存储技术的新前景。

除了实用方面,Q-MAC项目也在研究量子材料中原子和电子行为的准确理论。该项目计划持续到2019年9月。

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