美日德科学家发现世界上最小超导体

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【大纪元4月1日讯】(大纪元记者韩婕编译)美国俄亥俄大学28日发布新闻,在该校科学家领导下,美国、日本和德国科学家合作发现了由4对分子组成的世界上最小超导体(小于1毫微米)。证明纳米刻度(nanoscale)分子的超导线可以被制造,或能应用到纳米电子设备和能源应用上。

当环境温度降到一定程度时,一些材料的电阻会突然消失,这种现象被称为超导(superconductivity)。科学家表示,受焦耳热影响,超导物质并非在任何状况下都能展示出超导特性,超导极限的显现环境依然是迷,研究能展示超导特性的极限环境关乎对超导现象的基本理解以及对纳米电子学的应用。

俄亥俄州天文物理科学家萨瓦‧拉副教授(Saw-Wai Hla)指出,以奈米刻度联结金属导体几乎不可能的,因为当导线变得更小时,电阻也增加。当纳米线变得很高温时,它们会熔化和毁坏。焦耳热化(Joule heating)是阻碍纳米设备研发的主要瓶颈。

在美国能源部的资助下,美、日、德科学家对一类已知有机盐超导材料(BETS)₂GaCl₄特性进行了研究。在温度降至10开尔文(Kelvin约为零下263摄氏度)的环境下,他们将这种有机盐的单层分子放置在银的表面,并利用扫描隧道显微镜观测分子链长度不同时这种材料的超导特性。

科学家发现,在有机盐分子链长度低于50纳米时,超导现象随着分子链缩短而逐渐减弱。最终,科学家观测到超导现象的最短分子链长度为3.5纳米,此时分子链由4对有机盐分子组成。科学家表示,这是目前世界上已知的最小超导体。

领导这项研究的俄亥俄大学物理学副教授萨瓦‧拉表示,他们的研究表明,超导并不仅是宏观现象,在分子水准上同样存在,这为研究超导现象开辟了新途径。

这项研究成果29日发表在英国《自然·纳米技术》杂志网络版上。 (http://www.dajiyuan.com)

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