超导材料

  美国休斯顿大学官网近日发布公告称，该校德克萨斯超导中心科学家发表在《美国科学院院刊》上的最新研究称，他们能诱导非超导材料产生超导性，还可增强超导材料的超导性能，拓展其应用范围。

  该中心华裔科学家朱经武和他的团队利用界面组装技术，诱导非超导材料钙铁砷复合物界面表现出超导性，提供了发现高温超导体（即在更高温度表现出超导性）的全新方法。上世纪70年代，科学家们首次提出“两种不同材料交界处可诱导出超导性”的理论，但一直没有获得实验证明。之前也有一些实验试图证明这一理论，但始终无法排除高压和化学掺杂的干扰，而新研究验证了这一有着30多年历史的理论。朱经武解释道：“我们的研究非常清晰地证明，反铁磁性层与金属层之间的交界面能被诱导出超导性，从而把普通常见的非超导复合物转变成超导体。”

  为了验证这一概念，朱经武团队选择了未经化学掺杂的钙铁砷复合物，在常压下先加热到350摄氏度，再进行退火处理。退火是一种热处理工艺，通常将材料加热到一定温度，保持足够时间，再以适当速度冷却。在退火过程中，钙铁砷形成两个不同的相层，退火时间越长，两个相层融合交界得越多。虽然两个相层都没有表现出超导性，但他们在交界处探测到超导性。

  超导性应用领域非常广泛，如可以利用超导材料提高发电效率，降低燃料用量；用途最广的当属医用核磁共振领域。但超导性往往需要制冷到绝对零度，从而提高了技术成本，阻碍了普及应用。而新研究可以让科学家开发出各种更便宜高效的超导材料，找到能在较高温度表现出超导性的超导体。