英国巴斯大学的物理学家与来自美国的研究人员合作,发现了一种使磁性和超导能够共存在相同材料中的新机制。到目前为止,科学家只能猜测这种不寻常的共存是如何可能的。该发现可能导致绿色能源技术的应用以及在超导装置的开发中,例如下一代计算机硬件。通常,超导性(材料通过完美效率的能力)和磁力(在冰箱磁铁中的工作中看到)使得易损的床卵,因为微小的电子磁性颗粒在铁磁体中的对准通常导致电子的破坏对超导性负责的对。尽管如此,浴室研究人员已经发现,在-236℃以下超导的铁基超导体rbeufe4as4显示出低于-258℃的超导和磁性。
物理研究生研究生David Collomb,领导了研究,解释说:"某些材料中的状态,如果你让它们真的冷 - 显着冷,而不是南极 - 它们变得超导。但是对于这种超导措施被带到下一级应用,材料需要表现出共存。这将允许我们开发在磁存储器上运行的设备,例如磁存储器和计算,也享有超导性的好处。
"问题是,当磁性接通时,超导通常会丢失。多十年来,科学家们试图探索一系列拥有单一材料的物质的材料,最近材料科学家最近有一些成功制作了一些这些材料的成功。然而,只要我们不明白为什么要共存,这些材料就可以搭配出来的人' t' t&#39。
"这项新的研究为我们提供了一种具有宽温度范围的材料,这些现象共存,这将使我们能够更加紧密地研究磁性和超导之间的相互作用。希望这将导致我们能够识别可能发生这种共存的机制。"
在一项研究中发布的物理审查信件中,该团队通过在温度下降时通过产生超导材料的磁场图来调查RBEUFE4AS4的不寻常行为。为了他们的惊喜,他们发现了涡流(磁场穿透的超导材料中的点)在-258℃的温度下显示出明显的宽度,表明随着磁力导通的强抑制超导性。
这些观察结果同意最近由美国阿列克兰国立实验室的Alexei Koshelev博士提出的理论模型。该理论描述了由于晶体中的铕(EU)原子引起的磁波动抑制了超导性。这里,每个EU原子的磁方向开始与其他原子波动并对齐,因为材料下降到低于一定温度。这使得材料变得磁性。浴室研究人员得出结论,虽然超导性受到磁影的显着削弱,但它没有完全被破坏。
"这表明,在我们的材料中,磁性和超导彼此在自己的子晶格中彼此保持相互依次,"柯尔环议员说。
"这项工作显着推进了我们对这些罕见的共存现象的理解,并可能导致未来超导装置中的可能应用。 它将产生更深的狩猎,以展示两者的材料。 我们希望它还鼓励更多应用领域的研究人员采取一些这些材料,并将下一代计算设备从中制造出来。 "希望,将逐步进入一个我们从蓝天研究移动到这些材料的设备。 在十年左右,我们可以使用这项技术看到原型设备,该技术进行真正的工作。" 该项目的美国合作者是Argonne国家实验室,Hofstra大学和西北大学。 更多信息:D. Collomb等,通过相关的磁波动观察RBEUFE4AS4中的超导性抑制,物理评论信(2021)。 DOI:10.1103 / physrevlett.126.157001