LK99,110K零電阻觀測成功

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這篇名為"在Pb10-xCux(PO4)6O中觀察到100 K以上的零電阻"的論文是關(guān)于材料Pb10-xCux(PO4)6O的超導(dǎo)性的研究。作者來自中國南京東南大學(xué)物理系。以下是主要要點(diǎn):
論文首先討論了超導(dǎo)性的重要性以及實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)性的挑戰(zhàn)。作者提到,材料Pb10-xCux(PO4)6O在大氣壓下表現(xiàn)出室溫超導(dǎo)性,這引發(fā)了全球的關(guān)注(第1頁)。
作者然后詳細(xì)介紹了他們的實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)涉及使用固態(tài)燒結(jié)法合成Pb10-xCux(PO4)6O的多晶樣品。他們使用不同比例的前驅(qū)體來合成材料,并使用X射線衍射確認(rèn)其結(jié)構(gòu)。他們?cè)诃h(huán)境壓力下觀察到100 K以上的零電阻,這是超導(dǎo)性的重要證據(jù)(第2-3頁)。
作者進(jìn)一步討論了他們實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,顯示他們的樣品的XRD模式與參考文獻(xiàn)一致,為成功合成Pb10-xCux(PO4)6O提供了有力的證據(jù)。他們還對(duì)樣品進(jìn)行了電性測量,并在110 K處觀察到明顯的零電阻特性,表明可能存在超導(dǎo)性。然而,沒有觀察到明顯的邁斯納信號(hào),表明樣品的超導(dǎo)體積分?jǐn)?shù)可能非常小(第4-5頁)。
總的來說,作者表示他們成功合成了化合物Pb10-xCux(PO4)6O,并在100 K以上觀察到零電阻。然而,他們?cè)跇悠分袥]有觀察到邁斯納效應(yīng),這表明超導(dǎo)體積相對(duì)較低。他們提到,需要更多的證據(jù)來確認(rèn)超導(dǎo)性,并確定哪個(gè)組分負(fù)責(zé)零電阻(第5頁)。
注:什么是邁斯納效應(yīng)?
邁斯納效應(yīng)(Meissner effect)是超導(dǎo)體的一個(gè)重要特性,是指在超導(dǎo)體進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)后,會(huì)將其內(nèi)部的磁場排除出去,使得超導(dǎo)體內(nèi)部的磁場強(qiáng)度接近零。這種現(xiàn)象在1933年被德國物理學(xué)家瓦爾特·邁斯納(Walter Meissner)和羅伯特·奧森費(fèi)爾德(Robert Ochsenfeld)首次發(fā)現(xiàn),因此被命名為邁斯納效應(yīng)。
邁斯納效應(yīng)是超導(dǎo)體區(qū)別于普通完美導(dǎo)體的一個(gè)重要標(biāo)志。在普通的完美導(dǎo)體中,當(dāng)其被冷卻到超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí),內(nèi)部的磁場線會(huì)被“凍結(jié)”在原地,即使材料進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài),磁場線也不會(huì)被排除。然而,在超導(dǎo)體中,由于邁斯納效應(yīng),當(dāng)其被冷卻到超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí),內(nèi)部的磁場線會(huì)被完全排除出去。
這種磁場排斥效應(yīng)使得超導(dǎo)體在磁場中可以懸浮,這一特性在高速列車(如磁懸浮列車)和其他一些應(yīng)用中有著重要的應(yīng)用。