作者hedgehogs (刺蝟)
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標題[新聞] 研究最高溫鐵基超導體,發現驅動材料進入超導狀態的新機制
時間Sun Jun 25 23:47:15 2023
標題:
研究最高溫鐵基超導體,發現驅動材料進入超導狀態的新機制
內文:
某些條件下(通常是極低溫),一些材料會改變結構並出現超導行為,這種結構轉變被稱
為「向列轉變」,而物理學家曾懷疑,有另一種新方法可驅動材料進入電子完全無摩擦流
動的超導狀態。現在,麻省理工學院團隊在研究二維材料硒化亞鐵(FeSe)時,確定一類
超導體經歷向列轉變的關鍵差異。
硒化亞鐵是最簡單的鐵基超導體,也是已知超導轉變溫度最高的鐵基超導體,該材料在接
近零下 200℃ 時會轉變為超導狀態,此臨界值已高於大多數超導材料。當材料展現超導
性的溫度越高,在現實世界的應用前景就越大,比如實現強大電磁體,用於更精確的核磁
共振儀或高速磁懸浮列車。
首先我們需要了解驅動硒化亞鐵經歷向列轉變的開關。
近年來,物理學家以向列性來描述驅動材料進入超導狀態的轉變,電子之間的強相互作用
導致材料像拉糖一樣在特定方向無限拉伸,電子能在該方向自由流動,其中最大問題在於
是什麼作用引起拉伸。
在其他鐵基超導材料中,科學家觀察到當單個原子自旋磁矩自發轉向時會引起拉伸,但麻
省理工學院團隊發現硒化亞鐵透過一種全新機制拉伸:不是原子經歷自旋轉移,而是軌道
能量整體移動。
硒化亞鐵中,電子可以隨機選擇佔據鐵原子周圍 2 種軌道狀態之一,而團隊發現當硒化
亞鐵拉伸時,所有電子開始壓倒性偏愛其中一種軌道狀態,象徵一種新的向列性與超導機
制。
該研究證明了當涉及電子自旋與軌道向列性,過程存在不同基礎物理學,對尋找新型超導
體來說非常重要。新論文發表在《自然材料》(Nature Materials)期刊。
連結:
https://technews.tw/2023/06/24/fese-superconductor-nematic-transition/
原文:
https://pse.is/53g66n
心得:
這個超導體是我們中研院研發出來的
https://secret.ndhu.edu.tw/p/406-1011-149989,r3100.php
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.165.124.132 (臺灣)
※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Physics/M.1687708038.A.577.html
1F:推 sunev: orbital 應翻為「軌域」而非「軌道」 06/26 00:12
確實,但我不是譯者QQ
※ 編輯: hedgehogs (1.165.124.132 臺灣), 06/26/2023 21:49:06
2F:→ itsforte: 電子怎麼會有強相互作用 06/28 02:20
3F:推 wohtp: 是強度很強的交互作用,不是QCD交互作用。 06/28 02:56
4F:→ Eriri: 材料中電子交互作用力強不強 是相對無交互作用力的基態而言 06/30 03:14
5F:→ Eriri: 對於鐵基超導體 到底電子交互作用力"多強" 以及對於超導機 06/30 03:15
6F:→ Eriri: 制的影響 自從自08年發現以來就很多研究與爭論 15年過去依 06/30 03:15
7F:→ Eriri: 然沒有共識(然後現在其實恐怕也沒人care了) 06/30 03:16
8F:→ Eriri: FeSe就是當初不同學派的兵家爭奪地 因為它的nematic order 06/30 03:17
9F:→ Eriri: (可以理解為這篇文章說的"向列轉變")和其他的鐵基材料比很 06/30 03:18
10F:→ Eriri: 特別 相變時沒有伴隨其他磁性相變 06/30 03:19
11F:→ Eriri: 這個材料是中研院發現的 但無論是nematic order 或者是 06/30 03:19
12F:→ Eriri: FeSe/SrTiO3薄膜超導溫度可以破一百K 這些之所以後來引起 06/30 03:20
13F:→ Eriri: 物理學家關注的現象 倒是跟中研院沒甚麼關 06/30 03:20
14F:→ Eriri: 當年文章剛出的時候 我剛好在中研院open house上聽吳茂昆 06/30 03:21
15F:→ Eriri: 高興地說 這材料相比其他鐵基的賣點是結構單純而毒性較低XD 06/30 03:21
16F:推 linbryan: 題外話.物理研究要有自信才有價值.這篇科普文章破題重點 07/01 01:44
17F:→ linbryan: 好像在MIT也在研究.所以中研院研究很先進 07/01 01:44
18F:→ Eriri: 中研院沒有研究現象和背後的機制 只是做出材料 07/01 03:53