标签: 超导体

据国外媒体报道，一直以来，人们都认为只有像美国胡迪尼那样伟大魔术师才会能够操纵漂浮术，而现在，来自以色列特拉维夫大学的一个研究小组已经发现，通过使用名叫“量子漂浮”的技术，可以使物体漂浮在半空中。该研究小组认为，这项突破性技术的发现，可以让科学家有望制造出可漂浮移动的车辆来代替传统的燃气型机动车。   通过使用名叫“量子漂浮”的技术，可以使物体漂浮在半空中 　　该研究小组进行了实验演示来证明他们的发现。科学家使用了单片的蓝宝石晶片（正如英国凯特王妃佩戴的蓝宝石戒指那样的材质），然后在该晶片外罩上一层薄薄的被称作钇钡铜氧的物质。钇钡铜氧是著名的高温超导体，属于第二类超导体。它是首个超导温度在77K以上的材料，也就是说它的转变温度高于液氮的沸点，用相对便宜的液氮就可以冷却，而之前发现的超导体都必须用液氦或液氢冷却。近期，钇钡铜氧在科技中心联盟的年会上夺得各种瞩目。如图一所示，使用液氮冷却外有钇钡铜氧的蓝宝石晶片之后，晶片表面释放出冷雾，使得整个实验看起来十分令人激动。   钇钡铜氧这样的高温超导体在实际应用中可用作核磁共振成像、磁悬浮设施 　　像钇钡铜氧这样的高温超导体在实际应用中可用作核磁共振成像、磁悬浮设施。但迫于钇钡铜氧单晶有很高的临界电流密度，至于多晶则很低（保持超导态时仅能通过很小的电流），并且这种材料很脆，以传统方法制成线状并不能很好地保留其超导性质。但是钇钡铜氧可以抑制腐蚀、黏合聚合物、成核，制备有机超导体，绝缘体以及超导体隧道结。和其他超导体一样，钇钡铜氧在转变温度会发生迈斯纳效应。低于一定温度时，钇钡铜氧变为抗磁性，内部磁通量为零，磁力线无法进入超导体，超导体排斥体内的磁场，因此这时超导体表面的任何磁铁都会悬浮起来。这就为上述实验提供了可能。 　　此番实验发现主要是基于超导体和磁铁之间的具有的关系，即两者之间所带的电子相互排斥，在接触的瞬间就会使两者排斥开对方。由于在试验中使用的覆盖有钇钡铜氧的蓝宝石晶片非常之薄，磁铁的电磁波可以瞬间穿透晶片上较为薄弱的点，即晶片上的磁通管。物质中的磁通管具有这样的性质：当外加磁场强度逐渐增强,材料被磁通管占据的比例也随之增加,直到所有的磁通管都完全重叠,材料的超导性便完全消失。而位于超导体材料内部的磁通管还可以使材料漂浮，旋转，甚至在半空中移动，这样的悬空移动完全就像魔术师们的专利。   此番实验发现主要是基于超导体和磁铁之间的具有的关系 　　虽然这种科技仍处于起步阶段，人们已经开始展望该如何利用这样的技术造福人类，或许未来就会出现漂浮的汽车，载着人们实现像魔术师一样悬空漂浮的梦想。   附：令人震惊的视频  

超导性的电阻提出合理诠释，促使美国能源部（DOE）下属机构布鲁克海文（Brookhaven）国家实验室制造出了完美的原子级 超薄膜 ，精确地表现出从绝缘体转变为 超导体 的特征。   研究人员使用普通的绝缘铜氧化物（铜酸盐）形成一个类似 场效应晶体管 （ FET ）的沟道，同时利用分子束外延（MBE）来长出完美的原子级超导薄膜。到目前为止，研究人员已经证明，通过外加电场可以调节材料的超导开启温度多达30K，比以前报道的结果提高了10倍以上，该项目主任研究员Ivan Bozovic表示。   Bozovic表示，他们毫米规模的材料也使之成为宏观样品中表现 量子力学 特性的几个例子之一。他的研究小组还发现证据表明，库珀电子对对超导性——实际上是转变为超导体之前的过渡阶段——是很必要的，而且他们的薄膜显示了精确的电阻值，该过渡到超导体时的电阻值已由量子力学预言，也就是6.45KΩ（h/2e 2 ）。   Bozovic说，随着我们不断探索这些奥秘，我们也在努力使超高速节能超导电子学成为可能。   图：布鲁克海文国家实验室的物理学家Ivan Bozovic想了解为什么薄膜绝缘体转变到超导状态 超导场效应晶体管将会更快， 功耗 更低，并且可以比当前传统的晶体管封装得更密集，以及具有新的工作模式诸如利用外加电场调节超导性的能力。 Bozovic表示，这只是一个开始。   《电子工程专辑》网站版权所有，谢绝转载   原文链接：http://www.eet-china.com/ART_8800642186_628868_NT_7a703b2f.HTM