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铁基超导体新发现 台研究成果登顶尖期刊 

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【大纪元9月10日报导】(中央社记者何宏儒台北十日电)中央研究院院士吴茂昆领导的超导体研究团队最近发现高温超导研究新材料“铁基超导体(FeSe)”,证明铜氧化物并非形成高温超导体的必要条件;科学家若可进一步找出“室温超导体”机制,未来应用将潜力无穷。这项成果日前获刊顶尖专业期刊“美国国家科学院期刊”。

当材料(如铜、锡、铝等)在特定低温(即“超导转变温度(Tc)”)时,一则其电阻会变成零,并具完全抗磁性,此即物理学界所称之“超导现象”。运用“超导现象”上述两大特质,人类已发展出长距离无耗损的电力传输、高速磁浮列车、医学高解析核磁共振显像等应用。

由于一般元素的“超导转变温度”通常低于摄氏零下260度,科学界多年来无不致力将温度提高,以增加实际应用性。

吴茂昆表示,高温超导铜氧化物在22年前被发现后,已使“超导转变温度”提高至大于液态氮蒸发温度;而铜氧化物高温超导体在产生“超导现象”前,为一个反铁磁绝缘体。

物理学界原认为,像铁元素或具磁性材料,不可能发生“超导现象”;直至今年2月,日本研究团队首度发现一种“铁基新超导体”(为一种铁砷及氧的化合物FeAs-LaO(F)),其“超导转变温度”已提高至将近绝对温度30度左右;后续研究更将其“超导转变温度”提升至接近绝对温度60度。

然而,因日本团队的发现,以具高毒性的砷元素为材料,进一步学术研究的难度极高。

而吴茂昆所领导的研究团队,最近发现“铁基超导体”(FeSe,铁硒),其晶体结构更简单,且因不含砷、较无毒,又具成本较低等特性,可让更多团队很快进入此领域。

吴茂昆说,研究成果验证铜氧化物并非形成高温超导性的必要条件;“高温超导现象”可能存在多样材料系统中,且形成超导的机制也可能是多样的。

研究成果未来若可继续发展,做出“超导磁铁”,实际应用面的好处不仅可改善制程,且因铁元素为地球上含量第4多的元素,实际应用面的成本将可下降许多,磁性也将更高,在应用上具极大潜能。

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