【48812】科学新知｜最具期望高温超导二极管或呈现

  几十年来，超导体一直是物理学界研讨的热门。但这些答应电子完美无损活动的资料，一般只在非常低的温度下（比绝对零度高几度）才表现出这种量子力学特性。美国哈佛大学研讨团队展现了一种新策略，可制作和操作铜酸盐高温超导体，为在曾经没有办法取得的资猜中规划新的超导方法扫清了路途。

  运用一种共同的低温器材制作办法，研讨团队在最新一期《科学》杂志上报告了世界上第一个有期望的高温超导二极管。其本质是一种使电流单向活动的开关，由薄的铜酸盐晶体制成。从理论上讲，这样的设备可为量子核算等新式职业供给动力。

  铜酸盐是一种铜氧化物。几十年前，它推翻了物理界，由于它在比理论家以为的或许温度高得多的温度下成为超导体。但是，由于这些资料杂乱的电子和结构特征，在不损坏其超导相的情况下处理这些资料是非常困难的。

  铋锶钙铜氧化物，一般称为BSCCO。此次试验中，研讨人员运用超纯氩气中的无空气低温晶体操作办法，在铜酸盐的两层极薄的BSCCO之间规划了一个洁净的界面。BSCCO被以为是一种“高温”超导体，由于它在大约零下177℃的温度下开端发生超导现象，这一温度在超导体中高得惊人。要发生超导现象，一般有必要冷却到零下240℃左右。

  研讨人员首先将BSCCO分红两层，每一层的宽度都是人类头发丝宽度的千分之一。然后，在零下90℃的温度下，研讨人员将两个层以45度改变的方法堆叠在一起，这就坚持了软弱界面的超导性。

  团队发现，依据电流方向的不同，可无电阻经过界面的最大超电流是不同的。该团队还经过回转这种极性，展现了对界面量子态的电子操控。正是这种操控使他们能够制作出可切换的高温超导二极管。