Posted in | Nanomaterials

MetodMajHjälp Identifierar Villkorar Nödvändigt för Att Få Strömmen som Flödar på Högre Temperaturer

Published on August 27, 2009 at 7:45 PM

Ett lag av U.S. och Japanska forskare har visat för den första tiden att de spectroscopic ”identifierar med fingeravtryck” av mycket varm superconductivity återstår den intakt brunnen ovanför de toppna kyliga temperaturerna som dessa material bär på strömmen med inget motstånd. Detta bekräftar som bestämt villkorar nödvändigt för superconductivity finns på värmeapparattemperaturerna, som skulle gör dessa material praktiska för energi-besparing applikationer - om forskare kan figurera ut hur man får flöda för ström.

Quasiparticle störning som avbildar i den statliga cupratepseudogapen (T>Tc) avslöjer det spectroscopic ”identifierar med fingeravtryck” av arrangerar gradvis osammanhängande D-vinkar superconductivity.

”Ger Våra mätningar det mest definitiva spectroscopic bevisar, att det materiellt oss som är utstuderade är en superconductor, även ovanför övergångstemperaturen, men en utan quantumen arrangerar gradvis sammanhållningen som krävs för att ström ska flöda med inget motstånd,” sade fysiker Seamus Davis av U.S.-Avdelningen av Energis (DOE) Laboratoriumet för den Brookhaven Medborgare och den Cornell Universitetar, som ledde forskninglaget. Davis var för en tid sedan utvald att head enbetalad EnergiGränsForskningscentrum på Brookhaven som ska undersöker den bakomliggande naturen av superconductivityen i komplexa material.

””Identifierar med fingeravtryck” de spectroscopic bekräftar att, på dessa högre temperaturer, elektroner parar upp, som de måste i en superconductor, men för något resonerar dem inte co-fungerar coherently för att bära strömmen,”, sade Davis.

Tekniken och rönet som beskrivas i ett pappers- som publiceras Augusti 28, 2009, i Vetenskap, kan peka långt till att identifiera vad förhindrar sammanhängande superconductivity på högre temperaturer. Driva överföringen fodrar, Att kunskap, i sin tur, kan hjälpa forskare att uppnå det ultimat målet av framkallande toppen-föra material för praktiska apparater för verklig värld liksom nolla-förlust.

Många föregående studier har antytt att den högre temperaturen ”förälder” påstår i förkoppra-oxid, eller cuprate, kan superconductors är ”en quantum arrangerar gradvis den osammanhängande” superconductoren - ett statligt i vilken elektron parar, finns men flödar inte coherently, som de gör nedanfört övergångstemperaturen. ”Bara metoderna som användes i dessa studier, var indirekta,”, sade Davis. ”Kunde Varje av resultaten beskrivas av omväxlande förklaringar. Vad vi sökte för, var ett incontrovertible häfte.”,

Genom Att Använda en spectroscopic avbilda scanning som gräver microscopymetoden som framkallades över många år, hade Davis och hans kollaboratörer, föregående förat omfattande studier av det superconducting påstår av enoxid superconductor som innehåller vismut, strontium och calcium (som var bekant som BSCCO). Dessa studier identifierade ett specificerat spectroscopic häfte som innehåller alla mekanisk quantum, specificerar av det superconducting påstår.

Den nya studien planlades att se huruvida det ändrande häftet, då det materiellt värme ovanför övergångstemperaturen, som är 37 kelvin, eller -236 grader Celsiust]. Denna var en ha som huvudämneutmaning, emellertid, därför att metoden fungerar bäst på mycket kalla temperaturer. Som material värmer upp, startar elektroner flyttning runt om energetically och att minska upplösningen av mätningarna.

”Måste Vi att göra en serie av ändringar till väldeliga förhöjning detstoja förhållandet för alla mätningar,”, sade Davis. Några mätningar gjordes över en period av upp till 10 dagar. Genom att i genomsnitt uppgå till mätningar över de lång tid, var forskarna bättre kompetent till isolaten som ett svagt signalerar från den slumpmässiga bakgrunden stojar.

Resultaten var definitiva: ”Grundar Vi, att det karakteristiska häftet passerar oförändrat från det superconducting statligt in i de statliga - upp till temperaturer av 55 K - åtminstone eller 1,5 tiderna för föräldern övergångstemperaturen,” Davis sade. ”Vet Vi av ingen förklaring för därför denna identifierar med fingeravtryck bör återstå annan, än det det föreställer detosammanhängande superconducting påstår som har varit föreslaget att finnas baserat på andra sorter av mätningar.”,

Om den statliga föräldern är sannerligen en osammanhängande superconductor, kliver de nästa är att figurera ut varför. ”Vilka avbrott som samarbetet av elektronen parar? Vad är problemet som förkrossar superconductivityen?”,

Dessa är ifrågasätter Daviss teknik kan tilltala i ett kvantitativt sätt. Till exempel vid varierande jämnar den kemiska sammansättningen, av att dopa, eller kännetecken av förkoppra-oxiden hyvlar i det i lagra materiellt, forskarna kan mäta styrkan av quantumen arrangerar gradvis växlingar som att påverka elektron-parar sammanhang.

Dessa mätningar kan hjälpa forskare att zero in på väg att framkalla sammanhängande superconductivity på ett högre spänner av temperaturer än föregående möjlighet. Och det skulle är ett nödvändigt kliver till att uppnå verklig världapplikationer utan behovet för dyra kylsystem.

Denna forskning stöttades av U.S.-Avdelningen av Energis Kontor av Vetenskap (Kontoret av Grundläggande EnergiVetenskaper); U.S.-Kontoret av Sjö- Forskning; Departement av Vetenskap och Utbildning (Japan); och det Japan Samhället för Befordran av Vetenskap. En kollaboratör mottar också service från Kontoret för U.S.-ArméForskning.

Last Update: 25. January 2012 04:54

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit