超導(dǎo)材料的案例
Nature子刊：西工大曹崇德團隊鐵基超導(dǎo)重要進展！
西工大理學(xué)院曹崇德教授團隊與美國萊斯大學(xué)戴鵬程教授團隊以及德國馬普固體研究所、美國標(biāo)準(zhǔn)局、橡樹嶺國家實驗室和中國人民大學(xué)的同行合作，研究了Ni摻雜NaFeAs鐵基超導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)、向列性、磁性和超導(dǎo)特性之間的關(guān)系，在高溫超導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)了奇異的畸變現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)向列漲落有助于超導(dǎo)的形成。研究成果以“Local orthorhombic lattice distortions in the paramagnetic tetragonal phase of superconducting NaFe1?xNixAs“為題在Nature Communications（《自然-通訊》）上在線發(fā)表，曹崇德教授與戴鵬程教授為文章的共同通訊作者。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-018-05529-2
這是他們繼首次在鐵基超導(dǎo)附近發(fā)現(xiàn)莫特絕緣體（Nature Communications, 2016, 7, 13879; https://www.nature.com/articles/ncomms13879）之后的又一重要研究進展。
超導(dǎo)材料，是具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻為零以及排斥磁力線的性質(zhì)的材料。超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時電阻為零，能夠無損耗地傳輸電能，這意味著電能和信息的快速傳遞。作為一類特殊的重要功能材料，超導(dǎo)材料已廣泛用于超導(dǎo)強磁體、高能粒子加速器、磁懸浮運輸（如磁浮列車）、受控?zé)岷朔磻?yīng)、通信電纜和天線、儲能器件，重要的精密測量儀表、醫(yī)療器械、輻射探測器、微波發(fā)生器等。另外，超導(dǎo)材料還是量子通信的關(guān)鍵材料。目前為止，已發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料其臨界超導(dǎo)溫度均遠(yuǎn)低于零度，尋找到室溫超導(dǎo)材料是人類的夢想之一，而實現(xiàn)這一夢想的前提是搞清楚超導(dǎo)產(chǎn)生的機理。
展開 PNAS: 中國學(xué)者在拓?fù)渫鉅柊虢饘倬w中發(fā)現(xiàn)非平庸超導(dǎo)特性
近年來，拓?fù)?em>超導(dǎo)材料因其邊界態(tài)中存在馬約拉納費米子而引起國際學(xué)術(shù)界的持續(xù)廣泛關(guān)注。馬約拉納費米子是自身的反粒子，符合非阿貝爾統(tǒng)計，是實現(xiàn)可容錯的拓?fù)淞孔佑嬎愕奈镔|(zhì)基礎(chǔ)。
北大量子材料科學(xué)中心王健課題組及合作者在摻硫的第二類拓?fù)渫鉅柊虢饘俣诨f晶體中觀測到非平庸超導(dǎo)的信號，發(fā)現(xiàn)該材料是一種拓?fù)?em>超導(dǎo)候選材料。同時，因其為層狀過渡金屬碲化物，具有很大的潛在應(yīng)用價值。
1929年物理學(xué)家赫爾曼·外爾發(fā)現(xiàn)，有一種質(zhì)量為零，自旋是半整數(shù)的費米子的行為滿足外爾方程，這種粒子被稱為外爾費米子。雖然目前在自然界中尚未觀測到這種基本粒子，但是近來人們在晶體中發(fā)現(xiàn)了滿足外爾方程的這種準(zhǔn)粒子激發(fā)，這一類晶體被稱為拓?fù)渫鉅柊虢饘佟Ｔ谕負(fù)渫鉅柊虢饘僦?，費米面附近的準(zhǔn)粒子激發(fā)滿足線性色散關(guān)系，可以用外爾方程描述，形狀猶如沙漏，被稱為外爾錐。與相對論粒子不同，外爾半金屬中的準(zhǔn)粒子激發(fā)可以違反洛倫茲不變性。在拓?fù)渫鉅柊虢饘僦?，手性不同的外爾點成對出現(xiàn)在不同的動量位置。拓?fù)渫鉅柊虢饘龠€具有奇異的表面態(tài)，即在表面形成了連接手性不同的外爾點在表面上的投影點的線段態(tài)，稱為費米弧（Fermi Arc）。當(dāng)具有拓?fù)湫再|(zhì)的表面態(tài)形成超導(dǎo)態(tài)時會具有拓?fù)?em>超導(dǎo)的性質(zhì)。此外，超導(dǎo)材料根據(jù)超導(dǎo)能隙的對稱性，可以分為s波，p波，d波超導(dǎo)體等，其中s波超導(dǎo)材料中，如果不同超導(dǎo)能隙的相位不同，被稱作s+- 超導(dǎo)。高溫超導(dǎo)中的鐵基超導(dǎo)就被大多相關(guān)專家認(rèn)為是s+- 超導(dǎo)。理論預(yù)言顯示，保持時間反演對稱性的拓?fù)渫鉅柊虢饘俚捏w態(tài)若形成s+- 的超導(dǎo)態(tài)，會具有拓?fù)?em>超導(dǎo)的性質(zhì) (Phys. Rev. B 90(4):045130)。
圖一.
展開 討論有獎 | 室溫超導(dǎo)對各行業(yè)有多大影響？
最近，韓國一實驗室團隊表示，他們發(fā)現(xiàn)了全球首個室溫常壓超導(dǎo)材料——改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu)（LK- 99），“所有證據(jù)都可以證明，LK-99是世界首個室溫常壓超導(dǎo)體。LK-99的誕生意味著室溫超導(dǎo)領(lǐng)域的重大突破，開啟了一個全新的歷史時代。”
此后，全國各地實驗室都投入了對此材料的驗證和復(fù)現(xiàn)中，其中華科大實驗室聲稱成功合成可磁懸浮的 LK-99 室溫超導(dǎo)晶體，已驗證邁斯納效應(yīng)。很多人都說，室溫超導(dǎo)材料的出現(xiàn)，可能會引發(fā)第四次工業(yè)革命。
本周討論話題：你相信這次室溫超導(dǎo)材料的真實性嗎？如果被驗證可行并大量生產(chǎn)，室溫超導(dǎo)將會給各行業(yè)和人們的生活帶來哪些變化？
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展開 超導(dǎo)開關(guān)瞬態(tài)熱分析 ￥50
超導(dǎo)開關(guān)使用的超導(dǎo)材料是NbTi，工作溫度是4.2K，超導(dǎo)材料一側(cè)有電加熱絲，使超導(dǎo)材料溫度升高后，超導(dǎo)特性改變。
整個開關(guān)是一個環(huán)形回轉(zhuǎn)體，如下圖。
將模型簡化 為一個1/2截面，方便計算，同時忽略電加熱絲厚度。
共有四種材料，以下是材料特性。
使用瞬態(tài)熱分析來計算20s內(nèi)電加熱絲加熱及之后冷卻的溫度變化。
基于comsol的多芯扭轉(zhuǎn)超導(dǎo)復(fù)合線力學(xué)分析 ￥1650
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</div><p> 研究超導(dǎo)態(tài)在外加的磁場中行為之后，知道超導(dǎo)態(tài)可以被外加磁場所破壞，才認(rèn)識道超導(dǎo)態(tài)是由于傳輸電流自身產(chǎn)生的磁場H超過超導(dǎo)體的臨界磁場Hc,使其超導(dǎo)態(tài)受到破壞，根本無法通過大的電流。必須在超導(dǎo)材料加工過程中加以解決.</p><p> 從穩(wěn)定性角度來看，由于超導(dǎo)細(xì)絲內(nèi)流動著永不衰減的屏蔽電流，它使磁場無法穿透到導(dǎo)體內(nèi)部，是導(dǎo)體不穩(wěn)定性的起因.因此若能設(shè)法使磁場以某種形式穿透到導(dǎo)體內(nèi)部.也就消除了不穩(wěn)定的根源.經(jīng)分析和實驗得知，只要將導(dǎo)體沿它的軸向按一定的扭距扭轉(zhuǎn)，磁場就可向扭轉(zhuǎn)的復(fù)合體內(nèi)部穿透.這就是多芯扭轉(zhuǎn)超導(dǎo)復(fù)合線產(chǎn)生的原因。</p><p> 對于Nb-Ti合金材料用上述方面可產(chǎn)生多芯扭轉(zhuǎn)超導(dǎo)復(fù)合線.對于Nb3Sn材料.多采用青銅法(固態(tài)擴散法)制備.可以得到多芯線.這種組合線最后經(jīng)過機械扭轉(zhuǎn)，最后在700℃處理幾小時可到的到多芯Nb3Sn超導(dǎo)扭轉(zhuǎn)復(fù)合線。</p><p> 現(xiàn)在高溫超導(dǎo)材如Bi(2223)，也是參照低溫超導(dǎo)材料多芯，細(xì)絲加工方法，制備Bi(2223)多芯帶材。只是在在組裝電纜時，不是直線，而是按一定角度螺旋排放。也取得良好效果。</p><p> 相信隨著高溫超導(dǎo)材料進一步研發(fā)，它在國計民生將起到越來越重要的作用。
展開 蘭大《Nature》子刊：超導(dǎo)帶材損傷演化檢測技術(shù)突破性進展！
YBCO二代高溫超導(dǎo)帶材因其具有高臨界轉(zhuǎn)變溫度、高不可逆磁場和高載流能力，已成為國際學(xué)界高度關(guān)注并競相開發(fā)應(yīng)用的一類高性能超導(dǎo)材料，以期用于提升如REBCO高場磁體(如圖1(a))、超導(dǎo)電機、超導(dǎo)電纜等電磁裝置的更高性能。
圖1. YBCO二代高溫超導(dǎo)帶材(b)制備的典型超導(dǎo)磁體(a)和蘭州大學(xué)提出的極端加載環(huán)境下超導(dǎo)帶材原位磁光法損傷檢測的示意圖(c)。
由于YBCO二代高溫超導(dǎo)帶材是一典型的層合材料，如圖1(b)所示，其脆性超導(dǎo)薄層通過沉積在具有較高力學(xué)性能的哈氏合金基底上、然后用金屬銀和銅層進行包覆來保證其在使役環(huán)境下的力學(xué)變形與載流需求。然而，這些超導(dǎo)電磁裝置在極端使役環(huán)境下（即極低溫、強電流和高磁場）的力學(xué)變形不可避免地存在熱失配應(yīng)力和強電磁應(yīng)力等因素的材料損傷破壞行為，進而制約著這類超導(dǎo)材料及其磁體性能的提升與穩(wěn)定運行。為此，如何有效檢測出極端低溫和強磁場受力條件下的材料損傷起源與裂紋演化就成為當(dāng)前這類材料獲得所期待的有效工程應(yīng)用的一重要環(huán)節(jié)。
由于金屬包覆層阻止了對超導(dǎo)層裂紋的直接觀測和損傷的定位，通常的實驗測量手段均難以直接應(yīng)用于這一觀測研究。
展開 降維超導(dǎo)、堆砌如花
引子
超導(dǎo)物理及材料，是量子材料和凝聚態(tài)物理的高地，雖歷經(jīng)近百年卻經(jīng)久不衰。她的內(nèi)在和外貌都很高美，只是看起來有些冷若冰霜、有些陽春白雪而不夠下里巴人。所以，凡夫俗子好像開始感到不那么耐煩，就像耳邊聽到的話重復(fù)太多而起了繭子。關(guān)于超導(dǎo)的故事，我們講得很多了，也講得很好了。盡管如此，請看君了解，超導(dǎo)物理的確是、毫無疑義是多維的、色彩斑斕的。我們的生活、特別是我們的物理生活，如果沒有超導(dǎo)，會變得有些乏味、無聊及至無趣。這樣說，并非要看輕物理學(xué)其他學(xué)科，但超導(dǎo)的確很明月、很故鄉(xiāng)、很天上人間、很前無古后無來。這些絮語的堆砌，好吧，還會繼往開來。
繼往開來的荊棘之路有一條乃二維超導(dǎo)研究。這一領(lǐng)域似乎正方興未艾，此時也是各路大家各顯身手、諸位看官目不暇接的季節(jié)?！?em>超導(dǎo)維度、超越維度》一文以舉重若輕之態(tài)、以春風(fēng)渡越之儀，從歷史到現(xiàn)狀、從材料到物理，對維度這個幽靈如何侵入超導(dǎo)物理進行了精彩描繪，在此不再贅述。只有一點，文中提到二維超導(dǎo)體系的各種制備手段時，既介紹了精準(zhǔn)無比、有著原子噴墨打印機美譽的分子束外延 (MBE) 薄膜生長技術(shù)，也盛情稱贊了大巧不工、重劍無鋒的膠帶紙手撕單層材料的傳奇。筆者以為，山外有山、技外有技，除此之外還有一些枝葉尚可聞香觀賞，而這恰是本篇故事的起筆之處。
筆者想說的是，二維材料乃至二維超導(dǎo)的風(fēng)月，豈能少了化學(xué)家的筆墨？傳統(tǒng)超導(dǎo)人大多具有物理背景，除了那些高大上的超級技術(shù)之外，他們使用的一般合成材料手段無非是簡單粗暴的三板斧：研磨、壓片加燒結(jié)，不明就里的看官腦補一下太上老君煉制仙丹的場景即可。及至接觸到化學(xué)家的作風(fēng)，乃有嘆為觀止之感：水熱法、微波法、機械合金化、離子交換法、嵌入反應(yīng)、脫嵌反應(yīng)等。這些珍寶，化學(xué)家們信手拈來、妙手組合，往往達(dá)成意外之功效，比起物理人要心靈手巧得多。
展開 南京大學(xué)繆峰&王強華：第二類外爾半金屬超導(dǎo)研究重要進展
【引言】
由于拓?fù)涑瑢?dǎo)體在量子計算中潛在的巨大價值，近年來，全世界的科學(xué)家們對尋找潛在的拓?fù)?em>超導(dǎo)材料表現(xiàn)出極大的興趣。隨著外爾半金屬在近幾年出現(xiàn)在科學(xué)家們的視野，理論預(yù)言超導(dǎo)態(tài)下的外爾半金屬有可能成為拓?fù)?em>超導(dǎo)的候選材料—外爾費米子的配對會表現(xiàn)出不同于普通BCS配對的性質(zhì)。其中，與第一類外爾半金屬相比，第二類外爾半金屬由于擁有傾斜的外爾錐以及在電子空穴口袋邊界形成外爾點，理論預(yù)言在超導(dǎo)態(tài)時，二類外爾半金屬會表現(xiàn)出更顯著的拓?fù)?em>超導(dǎo)的性質(zhì)。二碲化鎢（WTe2）作為一種被廣泛關(guān)注的第二類外爾半金屬，研究其超導(dǎo)性質(zhì)對探索拓?fù)?em>超導(dǎo)具有重要的意義。然而本征的二碲化鎢是非超導(dǎo)材料，如何使其在保持第二類外爾半金屬特性的同時實現(xiàn)超導(dǎo)，是當(dāng)前研究領(lǐng)域的一個重大挑戰(zhàn)。
【成果簡介】
南京大學(xué)物理學(xué)院的繆峰教授課題組之前（2016年）利用低溫電子輸運的手段，提供了二碲化鎢作為第二類外爾半金屬的有力實驗證據(jù)（Nat. Commun. 2016, 7, 13142）。在此基礎(chǔ)上，繆峰課題組近日又首次實驗實現(xiàn)了近鄰效應(yīng)誘導(dǎo)的WTe2的超導(dǎo)，在其超導(dǎo)態(tài)下觀察到了反常的亞帶隙輸運特征；南京大學(xué)物理學(xué)院的王強華教授課題組理論結(jié)合實驗，理論證明了實驗觀察到的微分電阻震蕩來源于WTe2超導(dǎo)的亞帶隙反常特性。需要指出的是，不同于之前人們研究的高壓誘導(dǎo)超導(dǎo)，這項工作中近鄰效應(yīng)誘導(dǎo)的二碲化鎢超導(dǎo)仍保持了其第二類外爾半金屬的特征，為后續(xù)研究外爾半金屬最終實現(xiàn)拓?fù)?em>超導(dǎo)奠定了基礎(chǔ)。
展開 “十三五”科技創(chuàng)新規(guī)劃發(fā)布 大力發(fā)展復(fù)合材料新技術(shù)
圍繞重點基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和國防建設(shè)對新材料的重大需求，加快新材料技術(shù)突破和應(yīng)用。發(fā)展先進結(jié)構(gòu)材料技術(shù)，重點是高溫合金、高品質(zhì)特殊鋼、先進輕合金、特種工程塑料、高性能纖維及復(fù)合材料、特種玻璃與陶瓷等技術(shù)及應(yīng)用。發(fā)展先進功能材料技術(shù)，重點是第三代半導(dǎo)體材料、納米材料、新能源材料、印刷顯示與激光顯示材料、智能/仿生/超材料、高溫超導(dǎo)材料、稀土新材料、膜分離材料、新型生物醫(yī)用材料、生態(tài)環(huán)境材料等技術(shù)及應(yīng)用。發(fā)展變革性的材料研發(fā)與綠色制造新技術(shù)，重點是材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺，短流程、近終形、高能效、低排放為特征的材料綠色制造技術(shù)及工程應(yīng)用。
新材料技術(shù)
1.重點基礎(chǔ)材料。著力解決基礎(chǔ)材料產(chǎn)品同質(zhì)化、低值化，環(huán)境負(fù)荷重、能源效率低、資源瓶頸制約等重大共性問題，突破基礎(chǔ)材料的設(shè)計開發(fā)、制造流程、工藝優(yōu)化及智能化綠色化改造等關(guān)鍵技術(shù)和國產(chǎn)化裝備，開展先進生產(chǎn)示范。
2.先進電子材料。以第三代半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體照明、新型顯示為核心，以大功率激光材料與器件、高端光電子與微電子材料為重點，推動跨界技術(shù)整合，搶占先進電子材料技術(shù)的制高點。
3.材料基因工程。構(gòu)建高通量計算、高通量實驗和專用數(shù)據(jù)庫三大平臺，研發(fā)多層次跨尺度設(shè)計、高通量制備、高通量表征與服役評價、材料大數(shù)據(jù)四大關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)新材料研發(fā)由傳統(tǒng)的“經(jīng)驗指導(dǎo)實驗”模式向“理論預(yù)測、實驗驗證”新模式轉(zhuǎn)變，在五類典型新材料的應(yīng)用示范上取得突破，實現(xiàn)新材料研發(fā)周期縮短一半、研發(fā)成本降低一半的目標(biāo)。
4.納米材料與器件。研發(fā)新型納米功能材料、納米光電器件及集成系統(tǒng)、納米生物醫(yī)用材料、納米藥物、納米能源材料與器件、納米環(huán)境材料、納米安全與檢測技術(shù)等，突破納米材料宏量制備及器件加工的關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，加強示范應(yīng)用。
5.先進結(jié)構(gòu)材料。
展開 基于maxwell的同步發(fā)電機瞬變電抗和超瞬變電抗計算
目前有兩種方法計算同步發(fā)電機瞬變電抗和超瞬變電抗，即突然短路法和超導(dǎo)回路模擬法，各有優(yōu)缺點。本帖重點介紹后者，并基于ansoft maxwell，講解如何用軟件的方式實現(xiàn)。
一、突然短路法：
利用瞬態(tài)場，建立電機模型，進行突然短路的動態(tài)模擬仿真，得到短路電流的衰減波形，然后再對其包絡(luò)線進行后出理，得出xd" ，xd' 。此種方法優(yōu)點是可考慮實際工況飽和程度，缺點是后處理比較麻煩，并且只能得到直軸方面瞬態(tài)參數(shù)。
二、超導(dǎo)回路模擬法：
1、直軸瞬變電抗計算：
采用二維瞬態(tài)場，轉(zhuǎn)子保持靜止，且轉(zhuǎn)子d軸線與定子某相（如A相）軸線重合。定子可加單相或三相交流電流源，使之產(chǎn)生直軸脈振磁勢。
勵磁繞組短接，可采用零電壓源或外電路方法。定子頻率為高頻（如頻率為1e5）時，勵磁材料為銅，給出勵磁電阻和勵磁端部電感?；蚨ㄗ宇l率為工頻時，勵磁材料為超導(dǎo)材料（如電導(dǎo)率為1e12），賦零電阻和勵磁端部電感。阻尼條材料設(shè)置為空氣。
后處理時，可采用磁鏈法，也可采用電壓法。并且對計算出的電抗，還要加上定子繞組端部漏抗，才是實際的直軸瞬變電抗。
2、直軸超瞬變電抗計算：
仍采用二維瞬態(tài)場，將阻尼條材料設(shè)置為銅材料（高頻時）或超導(dǎo)材料（低頻時），其他設(shè)置均與計算瞬變電抗時相同。
同樣，計算出來的電抗，還要加上定子繞組端部漏抗和折算到定子后的阻尼端環(huán)漏抗，才是實際的直軸超瞬變電抗。
3、有關(guān)說明：
⑴ 若采用高頻或超導(dǎo)，則頻率和電導(dǎo)率不應(yīng)過大，以免造成不收斂。
⑵ 若轉(zhuǎn)子d軸線與A相重合，并且施加三相電流源，則三相電流源表達(dá)式應(yīng)為，iA=Im*cos（ωt），iB=iC=-0.5*Im*cos（ωt），若轉(zhuǎn)子d軸線與B或C相軸線重合，同理可賦相應(yīng)電流。
⑶后處理時，若采用磁鏈法，則電抗表達(dá)式為X=2*pi*f*Ψm/Im。若采用電壓法，則電抗表達(dá)式為
X=EN/IN。兩種方法誤差很小，可任意選用。
展開 熟悉了這些，通吃 COMSOL一切思路！
超導(dǎo)帶材交流損耗
- COMSOL -
目前，高溫超導(dǎo)材料在電力、軌道交通、航空航天及醫(yī)療設(shè)備等方面的研究越來越多，而交流損耗是判定超導(dǎo)材料性能優(yōu)劣的重要參數(shù)。
有限元仿真軟件可以方便快速地得出不同運行環(huán)境、不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下高溫超導(dǎo)帶材的交流損耗規(guī)律，為確定超導(dǎo)電力設(shè)備的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)、交流損耗實驗測試提供了理論基礎(chǔ)，避免人力、財力、物力各方面的浪費。
今天還是通過COMSOL Multiphysics 有限元仿真軟件，利用將求解域劃分成小的細(xì)致網(wǎng)格進行求解的有限元思想，從單根超導(dǎo)帶材的二維仿真模型入手，研究在僅通入交流傳輸電流時的交流損耗。
Vol.01 H方程
計算交流損耗的方法有很多，使用最多的是磁矢量 － 電標(biāo)量方程( A － V 方程) 、電矢量 －磁標(biāo)量方程( T － Ω 方程) 和基于磁場分量的 H方程，H 方程相比于其他兩種計算方法，具有變量少、迭代速度快、收斂性高的優(yōu)點，所以這次將用 H 方程法在二維中進行計算分析。
在 COMSOL Multiphysics 有限元仿真軟件中建立一根超導(dǎo)帶材的二維計算模型，因變量有兩個為 H = [ Hx，Hy ]，對傳輸電流進行只在沿 z 軸方向上流動的假設(shè)，因此，電流密度和電場強度只有z 方向的分量，即 Jz 和 Ez。
展開 
【EI &Scopus穩(wěn)定檢索】 第二屆新能源與光電材料國際學(xué)術(shù)會議
Yen-Pei Fu, National Dong Hwa University
……
征稿主題（包括但不僅限于以下）
新能源材料：燃料電池材料、生物質(zhì)能材料、氫能源材料、核能材料、風(fēng)能材料、動力電池材料、太陽能電池材料、其它新能源材料
光電材料與器件：紅外材料、激光材料、光纖材料、非線性光學(xué)材料、超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體材料、超級電容器、其他光電材料和器件
聯(lián)系我們
大會秘書: 張老師
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展開 中國研發(fā)新型超高導(dǎo)電材料 電導(dǎo)率是石墨烯一千倍
據(jù)央視新聞客戶端報道，3月19日復(fù)旦大學(xué)修發(fā)賢團隊在材料領(lǐng)域國際頂級期刊《自然·材料》上發(fā)表最新研究論文，論文名為《外爾半金屬砷化鈮納米帶中的超高電導(dǎo)率》，該團隊在論文中稱已制備出二維體系中具有目前已知最高導(dǎo)電率的外爾半金屬材料-砷化鈮納米帶。
報道稱，修發(fā)賢團隊新研制的砷化鈮納米帶材料，電導(dǎo)率是銅薄膜的一百倍，石墨烯的一千倍。同時，區(qū)別于超導(dǎo)材料只能在零下幾十度超低溫下應(yīng)用，新材料砷化鈮的高電導(dǎo)機制即使在室溫下仍然有效。這一發(fā)現(xiàn)也為材料科學(xué)尋找高性能導(dǎo)體提供了一個可行思路，在降低電子器件能耗等方面有重大價值。
復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)系教授修發(fā)賢稱，我們的手機發(fā)熱、電腦發(fā)熱是有兩個原因，晶體管本身的發(fā)熱和電流流經(jīng)這些（互連）導(dǎo)線所產(chǎn)生的導(dǎo)線發(fā)熱，那我們現(xiàn)在要解決的問題就是導(dǎo)線的發(fā)熱，我們的這個材料就可以在這一方面有所用途。
導(dǎo)電材料是電子工業(yè)的基礎(chǔ)，現(xiàn)在最主要的材料是銅，已大規(guī)模用于晶體管的互連導(dǎo)線。信息時代，計算機和智能設(shè)備體積越來越小，而當(dāng)銅變得很薄，進入二維尺度時，電阻變大，導(dǎo)電性迅速變差，功耗大幅度增加。這也是制約芯片等集成電路技術(shù)進一步發(fā)展的重要瓶頸。
展開 -23℃，高溫超導(dǎo)記錄再次被突破！
圖Mikhail Eremets
根據(jù)自然雜志網(wǎng)站報道，德國馬普化學(xué)研究所的 Mikhail Eremets 及其同事，在最新研究中觀察到了氫化鑭（LaH10）在 250 開爾文（-23 ℃）的相對悶熱溫度下的超導(dǎo)作用。這一溫度要比現(xiàn)在北極的溫度暖和得多。
這意味著，超導(dǎo)體的研究在向“室溫超導(dǎo)”的道路上邁出了一大步。但需要注意的是，研究樣本必須在170吉帕（相當(dāng)于地心壓力的一半）的巨壓之下才會出現(xiàn)超導(dǎo)作用。
文章鏈接：
https:/www.nature.com/articles/d41586-018-07831-x
1911年，荷蘭物理學(xué)家昂尼斯（H.K.Onnes）第一次發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象和超導(dǎo)體。隨后，在原理探索上，John Bardeen，Leon Neil Cooper和John Robert Schrieffer 3位美國科學(xué)家于1957年提出BCS超導(dǎo)理論?；谶@一理論，科學(xué)家 McMillan提出超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度可能存在上限，一般認(rèn)為不會超過 40K（-223.15℃）。
但隨后，科學(xué)家不斷推高超導(dǎo)材料的溫度，此前的最高溫度是1994年朱經(jīng)武研究組在高壓條件下創(chuàng)造的164K（-109.15℃）記錄。
埃雷米茨的發(fā)現(xiàn)，進一步佐證了預(yù)測超導(dǎo)體溫度上限的理論方法的正確性。雖然人類距離真正應(yīng)用超導(dǎo)還有“十萬八千里”，但我們正在步步逼近“室溫超導(dǎo)”，這項技術(shù)成熟時，將給電線電纜等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域帶來巨大改變。
展開 中央發(fā)聲力挺尖端科學(xué)儀器，哪些可以稱得上尖端科學(xué)儀器？
除了以上近期國內(nèi)在尖端科學(xué)儀器方面取得的豐碩成果外，2015年，科技部授予中科院物理研究所超導(dǎo)國家重點實驗室主任周興江等5位科學(xué)家國家自然科學(xué)獎二等獎，以表彰其通過真空紫外激光角分辨光電子能譜研究高溫超導(dǎo)體方面的成果。周興江研究組2008年研發(fā)了國際第一臺超高分辨率角分辨光電子能譜儀。儀器的主要設(shè)計思想和原始創(chuàng)新均在國內(nèi)完成，儀器的主要性能和技術(shù)指標(biāo)在國際上處于領(lǐng)先地位。目前，角分辨光電子能譜技術(shù)作為一種先進的測量技術(shù)，在研究高溫超導(dǎo)材料超導(dǎo)機理過程中發(fā)揮了巨大作用。中科院物理所研制了四臺不同的角分辨光電子能譜儀，均具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)。
雖然目前我國在尖端儀器的研發(fā)方面取得了不少成果，但在相關(guān)研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化方面還有很大提升空間，相信隨著國家對發(fā)展尖端科學(xué)儀器制造企業(yè)的重視，未來我國在尖端儀器產(chǎn)業(yè)化方面會取得更多成果，我們也期待看到更多尖端科學(xué)儀器項目落地生產(chǎn)！
文章來源：賢集網(wǎng)
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