首页 高温超导体或将因而完成!总算领会出重费米子化合物三维相图?

高温超导体或将因而完成!总算领会出重费米子化合物三维相图?

URu2Si2是一种金属,归于重费米子化合物宗族,其间几个量子相可以竞赛或共存。这些金属表现出很小的能量规范,很简单调理,这一特色使它们成为测验新物理思维和概念的抱负挑选。例如,科学家常常运用这些化合…

URu2Si2是一种金属,归于重费米子化合物宗族,其间几个量子相可以竞赛或共存。这些金属表现出很小的能量规范,很简单调理,这一特色使它们成为测验新物理思维和概念的抱负挑选。例如,科学家常常运用这些化合物来测验与量子相变、量子临界性和非传统超导相关的理论。研讨重费米子金属或许终究提醒其他相关电子资料的新物理性质。

这些资料已显示出广泛的运用远景,如高温超导体。法国国家强磁场试验室(LNCMI/CNRS)和格勒诺布尔阿尔卑斯大学的一个研讨小组,现在与日本冈山大学和东北大学科学家协作,在高压和强磁场的组合下对URu2Si2进行了体系研讨。其研讨效果宣布在《天然物理》期刊上,领会了迄今为止知之甚少资猜中的一个相图,这是一个杂乱的三维相图。

展开这项研讨的研讨人员之一William Knafo说:URu2Si2的状况适当特别。这个体系中存在着一个奥秘的相,虽然通过30多年的研讨,宣布了数百篇关于这个主题的科学论文,但到现在为止,它还没有被辨认出来。URu2Si2中这个‘躲藏有序’的辨认,仍然是固体物理学中最具挑战性的问题之一。研讨并不是企图直接了解URu2Si2中奥秘的“躲藏次序”阶段。

躲藏的有序相

而是想要搜集新的元素,这些元素终究可以在未来协助这一探究。更具体地说,方针是确认三个参数的组合怎么影响躲藏有序相,并使资猜中的其他量子相安稳。研讨试验是当今最先进的试验,它结合了三种极点条件:强磁场、高压和低温。并在LNCMI-图卢兹发生了强磁场,这是法国国家高磁场试验室的脉冲场地址,而法国国家高磁场试验室又归于欧洲磁场试验室。

在试验中发生了高达60特斯拉的脉冲磁场,大约是地球磁场的100万倍,这些脉冲的总持续时间为300毫秒。然后,研讨人员运用由电容器组制成的发电机,最大能量为14兆焦耳,但充电功率为3兆焦耳,发生数千安培的电流,并将其发送到电阻磁铁。现在,世界上只要几个坐落美国洛斯阿拉莫斯、日本东京、德国德累斯顿、世界武汉和图卢兹的设备支撑这种强磁场研讨。

研讨运用了一个压力室,它可以在温度降至1.4Kelvin,也便是肯定零度以上1.4度的规范氦低温恒温器内取得高达4千兆帕斯卡。研讨对安装在压力室中心1毫米直径孔内的两个小样本进行了电阻丈量,一个样本是所研讨的资料URu2Si2,第二个样本是压力计。然后将四个细小电触点焊接到URu2Si2上,终究可以丈量资料的电阻。

首要效果

为了保证脉冲磁场试验的成功,所运用的样品和导线有必要细心预备。研讨首要效果是确认了URu2Si2的三维相图,其间的三个维度是磁场、压力和温度。得到了躲藏有序相的鸿沟,也得到了这个体系中其他量子相的鸿沟:自旋密度波、反铁磁性、偏振顺磁等。在高压下,场诱导的自旋密度波和躲藏有序相从URu2Si2中消失,但它表现出反铁磁性。此外还标明,资猜中的很多相界是由特定参数的场和压力依赖性操控。

研讨发现设置了新的约束条件,终究或许会为现有或新式关于URu2Si2中的电子相关和有序相的理论供给信息。更具体地说,三维相图或许是企图对资料难以捉摸的躲藏有序相进行建模和了解的重要一步,这反过来或许有助于提醒新的物理。未来将持续对重费米子资料的研讨,现在研讨会集在新资料UTe2上,在那里调查到了一个壮丽而稀有的现象:磁场诱导的超导。这个新体系是重费米子资猜中磁性和超导相互作用的最好例子之一。

本文来自网络,不代表本站立场。转载请注明出处: https://www.anewcreationchurch.com/show/4731.html
上一篇
下一篇

发表评论