據每日科學網(wǎng)8月(yuè)28日(北(běi)京時間(jiān))報道,以色列科學家日前(qián)開發出一(yī)種超導(dǎo)材料,通過光線照射就能改變臨界溫度。借助這種技術(shù)有望開(kāi)發出一種不發熱、環(huán)保的高效存儲設備。相關論(lùn)文發表(biǎo)在學術刊物《應用化學》和《自然?納(nà)米技術》雜誌上。
銅、銀等傳統導體在傳(chuán)輸電子的過程中會導(dǎo)致自身發熱,從而造成一定的(de)能源浪費,而超導體則會完全避免(miǎn)這種(zhǒng)情況的發生。但製造出一個真正的超導體並使其在現實中獲得應用並不簡單。高溫超導體這一概念提出已有20多年,找到合適的超導材料並對其進行控製仍是一大難題。
對超(chāo)導體而言,溫度是一個至關重(chóng)要的因素,超導材料隻有達到臨界溫度後才(cái)具有超導性能。長(zhǎng)期以來(lái),科(kē)學家都在尋(xún)找改變超導材(cái)料臨(lín)界溫度的方法,以使它們(men)更加實用。化學摻雜法便是其中一(yī)種,這種方法通過向原材料中(zhōng)增加或去除部(bù)分物質來改變超導材料的臨界溫度和導電性能(néng)。
以色列特拉(lā)維夫大學的科研人員找到了更為(wéi)簡單的方法。該校物理(lǐ)和(hé)納米科技中心教授(shòu)約拉姆(mǔ)?達幹和團隊通過獨特設計,使用紫外線和可見光等不同類型的光線,改變了超導材料(liào)的臨界溫度。他們在一(yī)種超導材料的薄膜上增加了一層50納米厚有機分子薄膜,當光(guāng)線照射在薄膜上時,這些有機分子會發生拉伸,形狀(zhuàng)也會發生相應改變,從而使超導膜的性質發生改變(biàn)。更重要的是,它能(néng)改變超導材料的臨(lín)界溫度。
研(yán)究人員對(duì)3種不同的分子薄膜進行了測試。第一(yī)種在被光線照射時(shí),能夠增加超導薄膜的臨界溫度;第二種在被紫外線照射時能使超導材料的臨界溫度增高,在被可見光(guāng)照(zhào)射(shè)時臨界溫度則會(huì)降低(dī);第三種(zhǒng)通過簡單的開啟或關閉光線就能改變超導薄膜的(de)臨界溫(wēn)度,當被光線照射時,臨界溫(wēn)度升高,關閉光線時(shí)臨界溫度則會降低。
達幹稱,該發現相當於找到了控製超導材(cái)料臨界溫度的“旋鈕”。其(qí)意義在於改變了傳統超導材料研究隻(zhī)將注意力集中在改變超導材料本身溫度的思路(lù),為超導技術的應用和改進(jìn)提供了(le)新的可能。
總編(biān)輯圈(quān)點
幾十年來,科學家(jiā)一直致力於研製室溫下也能工作的超導材料(liào)。之前大家的思路都是嚐試新的(de)物質(zhì)。比如中國近年研製(zhì)的鐵(tiě)基超導材料就(jiù)引起全(quán)球關注。而以色列科(kē)學家另辟蹊徑,用不同波長的光線來控製(zhì)有(yǒu)機分子(zǐ)形狀,從(cóng)而改變超導材料薄膜的形狀,升高其臨界(jiè)溫度(dù)。這種技術(shù)雖然隻對薄膜(mó)材料有(yǒu)效,但它會激發(fā)出更多創意。超導電路最終擺脫冷卻裝置的(de)方式,很可能超出我們的(de)想象。
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