返回顶部
返回首页
返回首页
home 您现在的位置: 首页 >市场技术 > 详细信息
钻石是量子科学家的最好朋友:金刚石中三重态自旋超导性的发现具有革新高科技产业的潜力
2020年10月20日    阅读量:1037     新闻来源:中国风格网 stylechina.com    |  投稿

钻石在我们的词典中立足。它们的许多特性通常可以充当质量,清晰度和硬度的最高级。除了这种稀有材料在装饰和装饰用途中的流行外,这些宝石在工业中也被高度重视,在那里它们被用于切割和抛光其他硬质材料并制造辐射探测器。


钻石是量子科学家的最好朋友:金刚石中三重态自旋超导性的发现具有革新高科技产业的潜力 中网时尚,stylechina.com


十多年前,当金刚石中引入高浓度的硼时,就发现了一种新的特性-超导性。当具有相反自旋的两个电子形成一对(称为库珀对)时,会发生超导,从而导致材料的电阻为零。这意味着大的超电流可以在材料中流动,从而为先进的技术应用带来了潜力。然而,自从研究和表征钻石的超导电性及其潜在应用以来,几乎没有做过任何工作。


南非约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学物理学院的纳米级传输物理实验室(NSTPL)的Somnath Bhattacharyya教授领导的新研究详细描述了钻石中所谓的“三重态超导”现象。当电子以复合自旋状态而不是成对移动时,会发生三重态超导。这是一种极为罕见但有效的超导形式,到目前为止,仅在一种或两种其他材料中发生,而在理论上仅在金刚石中发生。


“在铝等常规超导材料中,磁场和磁性杂质会破坏超导性,但是即使与磁性材料结合使用,金刚石中也可能存在三重态超导性。这导致该材料更有效和多功能地工作,” Bhattacharyya解释说。 。


该小组的工作最近发表在《新物理学》上的一篇文章中,标题为“ Rashba自旋-轨道耦合对掺硼超导纳米晶金刚石膜的影响:界面三重态超导的证据”。这项研究是与英国牛津大学和英国钻石光源公司合作完成的。通过这些合作,可以看到以前从未见过的钻石晶体和界面的美丽原子排列,从而支持“三胞胎”超导电性的最初主张。


Bhattacharyya及其团队对钻石的三重态超导性进行了实践证明,这非常令人兴奋。戴维·姆祖科(Davie Mtsuko)说:“我们甚至在圣诞节那天都在工作,我们感到非常兴奋。” “这是钻石从未有过的主张,”克里斯托弗·科尔曼补充说。Mtsuko和Coleman都是该论文的合著者。


尽管钻石是极为稀有和昂贵的资源,但钻石可以在实验室中使用称为汽相沉积室的专用设备进行制造。Wits NSTPL开发了他们自己的等离子体沉积室,该室使他们能够种植质量高于正常质量的钻石-使它们成为此类高级研究的理想选择。


这一发现扩大了钻石的潜在用途,而钻石已经被公认为一种量子材料。“所有常规技术都是基于与电子电荷相关的半导体。到目前为止,我们对它们如何相互作用以及如何控制它们有了很好的理解。但是,当我们能够控制超导性和纠缠等量子态时,会有很多电子的电荷和自旋具有更多的物理性质,而且还具有新的特性。” Bhattacharyya说。“随着金刚石等超导材料的涌现,传统的硅技术可以被具有成本效益的低功耗解决方案所取代。”


金刚石中三重态超导的感应不仅对潜在应用具有重要意义。它说明了我们对物理学的基本理解。Bhattacharyya说:“到目前为止,三重态超导性基本上存在于理论上,我们的研究使我们有机会以实际方式测试这些模型。”


标签:市场技术未来展望今日头条城市科技健康生活自然科学生活风格
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中国风格网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。邮箱:service@cnso360.com

全站地图

深圳网络警察报警平台 深圳网络警
察报警平台

公共信息安全网络监察 公共信息安
全网络监察

经营性网站备案信息 经营性网站
备案信息

中国互联网举报中心 中国互联网
举报中心

中国文明网传播文明 中国文明网
传播文明

深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
电子标识