撰文╱柯林斯(Graham P.
Collins)
翻譯/甘錫安 |
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鐵氮族化合物在環境溫度50K時具有超導特性,這項新發現再次促使物理學家群起追尋效能更好的高溫超導材料,同時可望解開懸宕20年的超導之謎。
重點提要
■傳統超導體能夠在零能量損耗下傳輸電流,但必須冷卻到接近絕對零度才具備此特性。1980年代末,銅氧化物超導體打破了長久以來的溫度障礙,然而要將它運用在工業上,仍舊是很大的挑戰。
■以往除了銅氧化物之外,似乎沒有其他材料具備相同的特性。但到了2008年,物理學家發現「鐵氮族化合物」同樣可在高於絕對零度下具備超導特性。
■研究鐵氮族化合物或許可協助科學家探究銅氧化物超導現象的原理,並可進一步了解如何製造室溫超導體。
2006年,日本東京工業大學細野秀雄(Hideo Hosono)的研究團隊正在研究供平面顯示器使用的新型透明半導體,並沒有尋找超導體的打算,但他們在探討一種新材料(鑭、氧、鐵、磷化合物)的電子特性時,發現它在溫度低於4K(-269℃)的環境下,完全不具電阻,也就是說,它是一種超導體。
儘管4K遠低於目前超導材料的最高溫紀錄138K(當然更遠低於最終目標「室溫」,也就是300K左右),但科學家擁有了新型超導體,就像帆船運動員獲得新的船身設計一樣,水手想知道的是一艘船能開到多快,物理學家想知道的則是材料能在多高的溫度下維持超導特性。現今的超導體必須搭配昂貴、複雜、體積龐大的冷卻系統,在工業用途上大為受限;提高運作溫度將可減少現有裝置的麻煩,讓超導體的應用在技術上可行,又能達到經濟實惠的需求…more
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