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迈向室温超导:日本研究人员揭开铋基氧化铜超导体的光学秘密

作者:牧晓    栏目:财经    来源:盖世汽车    发布时间:2024-12-20 21:41   阅读量:19593   

盖世汽车讯 日本研究人员探讨铋基氧化铜超导体Bi2212的强光学各向异性,这是实现室温超导的关键。

氧化铜超导体具有异常高的临界温度,例如Bi2Sr2CaCu2O8+δ(Bi2212)。光学反射率测量表明,Bi2212表现出强烈的光学各向异性。然而,通过光学透射率测量进行研究,可以更直接地了解体特性(bulk properties)。现在,研究人员对铅掺杂Bi2212单晶进行紫外线和可见光透射率测量,从而阐明了这种光学各向异性的起源,能够更精确地研究其超导机制。

超导体是指当冷却到临界温度以下时无电阻的材料。这些材料在各种领域都有着变革性的应用,包括电动机、发电机、高速磁悬浮列车和磁共振成像。在这些材料中,像Bi2212 这样的CuO2超导体而脱颖而出,因为它们具有高临界温度,超过了巴丁-库珀-施里弗极限,理论上来说,这是超导电性的最高温度极限。然而,高温超导体(如Bi2212)中的超导起源仍是物理学中的谜团之一。

这个难题的关键部分在于这些材料的二维CuO2晶面,这已经通过各种实验进行了广泛研究。光学反射率测量可以分析不同波长的光如何从不同方向反射出晶面,并揭示Bi2212在其“ab”和“ac”晶面都表现出明显的光学各向异性。光学各向异性描述材料的光学性质根据光穿过材料的方向而变化。现在,虽然反射率测量提供了有价值的信息,但通过对Bi2212的光学各向异性进行光学“透射率”测量,研究光如何以不同波长穿过晶体,可以更直接地了解其体特性。然而,以前很少进行此类研究。

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