美國(guó)艾姆斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一種非常規(guī)超導(dǎo)體，其化學(xué)成分在自然界中也能找到。密硫銠礦是自然界中僅有的4種在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)后可作為超導(dǎo)體的礦物之一。研究表明，它的性質(zhì)類似于高溫超導(dǎo)體。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步加深了科學(xué)家對(duì)超導(dǎo)性的理解，有望在未來(lái)帶來(lái)更可持續(xù)、更經(jīng)濟(jì)的基于超導(dǎo)體的技術(shù)。

20世紀(jì)80年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了非常規(guī)超導(dǎo)體，其中許多超導(dǎo)體的臨界溫度比傳統(tǒng)超導(dǎo)體要高得多。人們普遍認(rèn)為，非常規(guī)超導(dǎo)電性不是一種自然現(xiàn)象。

圖片:06c9545254134a408ce21a9038d0d9d8.png

研究人員培育的密硫銠礦晶體。

密硫銠礦是一種有趣的礦物，其中一個(gè)原因是其復(fù)雜的化學(xué)式（Rh17S15）。它結(jié)合了極高熔點(diǎn)元素（如Rh）和揮發(fā)性元素（如S）。

基于此，研究人員合成了高質(zhì)量的密硫銠礦晶體。在Rh-S系統(tǒng)中，他們發(fā)現(xiàn)了3種新的超導(dǎo)體。通過(guò)詳細(xì)測(cè)量，他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)密硫銠礦是一種非常規(guī)的超導(dǎo)體。

研究團(tuán)隊(duì)使用3種不同的測(cè)試方法來(lái)確定密硫銠礦的超導(dǎo)電性。主要的測(cè)試指標(biāo)為“倫敦滲透深度”，它決定了弱磁場(chǎng)能從表面穿透超導(dǎo)體塊體的距離。在傳統(tǒng)的超導(dǎo)體中，這個(gè)長(zhǎng)度在低溫下基本恒定。然而，在非傳統(tǒng)超導(dǎo)體中，它隨溫度線性變化。這項(xiàng)測(cè)試表明，密硫銠礦具有非傳統(tǒng)超導(dǎo)體的行為。

另一項(xiàng)測(cè)試是在材料中引入缺陷，包括用高能電子轟擊材料。這個(gè)過(guò)程將離子從其位置擊出，從而在晶體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生缺陷。這種無(wú)序會(huì)導(dǎo)致材料的臨界溫度發(fā)生變化。測(cè)試還發(fā)現(xiàn)，非常規(guī)超導(dǎo)體對(duì)無(wú)序具有很高的敏感性，引入缺陷會(huì)改變或抑制臨界溫度，也會(huì)影響材料的臨界磁場(chǎng)�？傊�，在這一非常規(guī)超導(dǎo)體中，臨界溫度和臨界磁場(chǎng)的行為都與預(yù)測(cè)的一致。