2022
11/14
相关创新主体

创新背景

固态物理学家希望了解本质上没有产生热量和消耗功率的电阻的电子传导,即超导现象。超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性,以它为原理开发的设备拥有高效或强大的可用性。

 

创新过程

东京大学的研究人员在研究铁基超导材料中电子的行为时,观察到了一个与电子排列方式有关的奇怪信号。该信号暗示了一种新的电子排列,研究人员将其称之为向列波,他们希望与理论物理学家合作研究以更好地理解它。向列波可以帮助研究人员了解电子在超导体中相互作用的方式。

东京大学固体物理研究所的Shik Shin教授和他的团队研究电子在铁基超导材料(IBSC)中的行为方式。铁基超导材料有很大的前景,它们可以在比其他一些超导材料更高的温度下工作。研究人员使用较少的奇特材料组件,为了激活样品的超导能力,将材料冷却到零下几百度。当IBSC降温到一定水平时,它们表达了一种名为电子向列的状态。这就是材料的晶格和其中的电子根据观察它们的角度而排列不同的地方,也称为各向异性。电子的排列方式与周围晶格的排列方式应该紧密耦合。

研究团队使用他们开发的一种称为激光PEEM(光发射电子显微镜)的特殊技术,在微观尺度上可视化IBSC样品。他们希望看到一种熟悉的模式,每隔几纳米(十亿分之一米)重复一次。晶格确实显示出图案,但研究小组发现电子的模式每隔几百纳米重复一次。

电子向列波与IBSC晶体结构之间的差异可能为超导电子理论和实验探索打开大门,成为探索超导现象的基本要素,即电子在低温下形成成对的方式。了解这一过程对于高温超导性的发展至关重要。

研究团队接下来将与理论物理学家合作,进一步了解向列波,使用激光PEEM来研究其他相关材料,例如氧化铜等金属氧化物。

 

创新关键点

开发使用激光PEEM在微观尺度上可视化铁基超导材料(IBSC)样品,将材料冷却到低温状态后,发现电子向列波与IBSC晶体结构之间存在差异。

智能推荐

  • 物理学创新思维 | 创新性开发数学公式研究折纸结构特点提升超材料功能

    2023-05-19

    涉及学科
    涉及领域
    研究方向
  • 量子电子学创新思维 | 创新开发新型“超导薄膜”可抵抗磁铁的阻挡力

    2022-10-27

    研究人员发现了一种超导材料,即使暴露在磁场中也能保持其超导性。

    涉及学科
    涉及领域
    研究方向
  • 物理学创新思维 | 创新通过陶瓷二硼化锆缓冲层制备硅烯

    2022-12-29

    凭借其可调电子特性和可预见的集成到现有硅基技术中,人们可以预期硅烯将挑战石墨烯在纳米级物理和技术应用中的主导地位。

    涉及学科
    涉及领域
    研究方向
  • 凝聚态物理创新思维 | 电子晶体熔化的新方式

    2022-11-29

    该项研究向人类揭示了里面有一些用眼睛看不到的东西。周围的物质是由看不见的实体组成的,它们相互作用并一起做一些事情来改变他们的状态。该研究为理论思想在物理系统中体现提供了机会。

    涉及学科
    涉及领域
    研究方向