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电子配对远远超过超导体的临界温度

物理学家发现“电子配对”是一种超导电性的标志性特征,其温度和能量远高于超导率发生的临界阈值。

莱斯大学的Doug Natelson是一篇关于本周“ 自然”杂志工作的论文的共同作者,他说,发现Cooper对电子“有点高于临界温度对某些人来说不会让人感到惊讶”。更奇怪的是,它看起来有两种不同的能量尺度。能量尺度越高,形成对,并且能量尺度越低,它们都决定联手并集体和连贯地行动,这实际上带来了超导的行为“。

电阻在现代世界中非常普遍,我们大多数人都认为计算机,智能手机和电器在使用过程中会变得温暖。发热是因为电流不能自由流过设备内的金属线和硅芯片。相反,流动的电子偶尔碰撞原子或彼此,每次碰撞产生一点点热量。

自1911年以来,物理学家就已经知道,在超导体材料中,电流可以无阻力地流动。并且在1957年,他们弄清楚了原因:在特定条件下,包括通常非常寒冷的温度,电子成对地连接在一起 - 由于它们相互排斥而通常被禁止的东西 - 并且作为成对,它们可以自由地流动。

“为了获得超导性,一般的感觉就是你需要配对,你需要在它们之间达到某种一致性,”纳特尔森说,他与赖斯,布鲁克海文国家实验室和康涅狄格大学的专家合作研究。“问题,很长一段时间,是'你什么时候得到配对?' 因为在传统的超导体中,一旦形成对,就会产生相干性和超导性。“

电子对以Leon Cooper命名,Leon Cooper是首先描述它们的物理学家。除了解释经典超导性之外,物理学家还认为库珀对带来了高温超导性,这是20世纪80年代发现的非常规变体。它被称为“高温”,因为它发生的温度虽然仍然很冷,但却远高于传统超导体。物理学家一直梦想制造在室温下工作的高温超导体,这一发展将从根本上改变全球能源制造,移动和使用的方式。

但是,虽然物理学家清楚地了解电子配对在经典超导体中如何以及为何发生,但对于高温超导体,如新研究中的镧锶铜氧化物(LSCO),也不能说同样的情况。

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