老司机午夜精品_国产精品高清免费在线_99热点高清无码中文字幕_在线观看国产成人AV天堂_中文字幕国产91

利用光揭秘超導(dǎo)體中隱藏的物理特性

發(fā)布:cyqdesign 2024-12-23 16:51 閱讀:56

最近,研究人員探討鉍基氧化銅超導(dǎo)體Bi2212的強光學(xué)各向異性,為室溫超導(dǎo)體鋪平了道路。

氧化銅(CuO2)超導(dǎo)體具有異常高的臨界溫度,例如Bi2Sr2CaCu2O8+δ(Bi2212)。光學(xué)反射率測量表明,Bi2212表現(xiàn)出強烈的光學(xué)各向異性。然而,通過光學(xué)透射率測量進(jìn)行研究,可以更直接地了解體特性(bulk properties),F(xiàn)在,研究人員對鉛摻雜Bi2212單晶進(jìn)行紫外線和可見光透射率測量,從而闡明了這種光學(xué)各向異性的起源,能夠更精確地研究其超導(dǎo)機制。

超導(dǎo)體是指當(dāng)冷卻到臨界溫度以下時無電阻的材料。這些材料在各種領(lǐng)域都有著變革性的應(yīng)用,包括電動機、發(fā)電機、高速磁懸浮列車和磁共振成像。在這些材料中,像Bi2212 這樣的CuO2超導(dǎo)體而脫穎而出,因為它們具有高臨界溫度,超過了巴丁-庫珀-施里弗極限(Bardeen–Cooper–Schrieffer limit),理論上來說,這是超導(dǎo)電性的最高溫度極限。然而,高溫超導(dǎo)體(如Bi2212)中的超導(dǎo)起源仍是物理學(xué)中的謎團(tuán)之一。

這個難題的關(guān)鍵部分在于這些材料的二維CuO2晶面,這已經(jīng)通過各種實驗進(jìn)行了廣泛研究。光學(xué)反射率測量可以分析不同波長的光如何從不同方向反射出晶面,并揭示Bi2212在其“ab”和“ac”晶面都表現(xiàn)出明顯的光學(xué)各向異性。光學(xué)各向異性描述材料的光學(xué)性質(zhì)根據(jù)光穿過材料的方向而變化。現(xiàn)在,雖然反射率測量提供了有價值的信息,但通過對Bi2212的光學(xué)各向異性進(jìn)行光學(xué)“透射率”測量,研究光如何以不同波長穿過晶體,可以更直接地了解其體特性。然而,以前很少進(jìn)行此類研究。

據(jù)外媒報道,為了彌補這一差距,由日本早稻田大學(xué)(Waseda University)綜合研究機構(gòu)(Comprehensive Research Organization)、理工學(xué)院(Faculty of Science and Engineering)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊通過紫外線和可見光透射率測量來探討鉛摻雜Bi2212單晶強光學(xué)各向異性的起源。

Toru Asahi教授表示:“實現(xiàn)室溫超導(dǎo)性一直是我們的夢想,這需要了解高溫超導(dǎo)體中的超導(dǎo)機制。這種獨特的方法使用紫外-可見光透射率測量作為探針,能夠闡明Bi2212中的這些機制,使我們離這一目標(biāo)更近了一步!眳⑴c這項研究的還包括東北大學(xué)(Tohoku University)材料研究所Masaki Fujita教授。

在之前的工作中,研究人員使用廣義高精度通用偏振儀來研究Bi2212在室溫下沿其“c”晶軸的光學(xué)各向異性隨波長變化的情況。這種儀器功能強大,可以同時透射測量光學(xué)各向異性特征——線性雙折射(LB)和線性二向色性(LD),以及紫外到可見光區(qū)域的光學(xué)活性(OA)和圓形二向色性(CD)。

早期研究結(jié)果顯示,LB和LD光譜中存在明顯的峰值。研究人員推測,這些峰值來自Bi2212晶體結(jié)構(gòu)的不相稱調(diào)制,其特點是周期性變化與其通常的原子排列模式不相稱。

在這項研究中,該團(tuán)隊研究了鉛摻雜Bi2212晶體的光學(xué)各向異性,以了解事實是否的確如此。Tokita表示:“先前研究表明,在Bi2212晶體中用Pb部分替代Bi可以抑制不相稱調(diào)制!睘榱俗龅竭@一點,該團(tuán)隊使用浮區(qū)法(floating zone method)制造了具有不同鉛含量的Bi2212單圓柱晶體。然后使用水溶性膠帶(water-soluble tape)進(jìn)行剝離,從這些晶體中獲得允許紫外線和可見光透射的超薄板樣品。

實驗表明,隨著鉛含量的增加,LB和LD光譜中的大峰明顯減小,與抑制不相稱調(diào)制一致。這種減少十分重要,因為可以在未來的實驗中更準(zhǔn)確地測量OA和CD。

Asahi教授表示:“這一發(fā)現(xiàn)使探討贗能隙(pseudo-gap)和超導(dǎo)相中是否存在對稱性破缺成為可能。這是了解高溫超導(dǎo)機制的關(guān)鍵問題,有助于開發(fā)新的高溫超導(dǎo)體。”

這項研究標(biāo)志著探索室溫超導(dǎo)性的關(guān)鍵一步,這一突破可能徹底改變能量傳輸、醫(yī)學(xué)成像和運輸?shù)燃夹g(shù)。

相關(guān)鏈接:https://www.nature.com/articles/s41598-024-78208-6

分享到:

最新評論

我要發(fā)表 我要評論
限 50000 字節(jié)
關(guān)于我們
網(wǎng)站介紹
免責(zé)聲明
加入我們
贊助我們
服務(wù)項目
稿件投遞
廣告投放
人才招聘
團(tuán)購天下
幫助中心
新手入門
發(fā)帖回帖
充值VIP
其它功能
站內(nèi)工具
清除Cookies
無圖版
手機瀏覽
網(wǎng)站統(tǒng)計
交流方式
聯(lián)系郵箱:廣告合作 站務(wù)處理
微信公眾號:opticsky 微信號:cyqdesign
新浪微博:光行天下OPTICSKY
QQ號:9652202
主辦方:成都光行天下科技有限公司
Copyright © 2005-2024 光行天下 蜀ICP備06003254號-1