具有开关功能的突破性超导体-凯发k8旗舰厅

    随着工业计算需求的增长，满足这些需求所需的硬件的尺寸和能耗也随之增长。超导材料是解决这一难题的可能方案，可以成倍地降低能耗。超导材料是一项具有远大战略意义的高新技术，可以广泛用于电子通信、医疗设备、交通运输、电力能源等领域，其中超导技术在mri、超导限流器、超导电缆等产品开发中均已成功应用。当今的电子设备使用半导体晶体管快速接通和断开电流，从而产生信息处理中使用的二进制 1 和 0。由于这些电流须流过具有有限电阻的材料，因此部分能量会以热量的形式遭到浪费。这也是为何计算机会随着时间的推移而变热的原因。超导所需的低温（通常低于冰点 200 华氏度）使这些材料不适用于手持设备。然而，它们可能可以应用在工业规模上。

   近期，华盛顿大学和美国能源部阿贡国家实验室的物理学家们发现了一种不寻常的超导晶体材料，对外界刺激特别敏感，且具有非凡的可调性，可以随意增强或抑制超导特性。这种晶体由夹在铁、钴和砷原子超导层之间的铁磁性铕原子薄片构成。研究人员表示，在自然界中同时发现铁磁性和超导性是极其罕见的，因为一个相通常会压倒另一个相，超导层容易被周围铕原子的磁场刺穿，导致超导性削弱。

   为了了解复杂材料的微观细节，研究人员在阿贡的能源部科学办公室用户设施先进光子源（aps）利用电子测量和x射线散射技术研究了一年后发现，在晶体上施加磁场可以使铕磁力线重新定向，使其与超导层平行。这消除了它们的拮抗作用，致使零阻力状态出现。此外，研究人员还发现，如果对晶体施加压力，即使不重新调整磁场方向，超导电性也能被提升到足以克服磁性的程度，或者被削弱到磁场重新定向不再产生零电阻状态的程度。