@ 2018.03.07 , 17:20
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科学家在陨石中发现超导体

科学家在陨石中发现超导体
老王我自己找到的陨石,里面有没有超导体呢?

美国科学家在陨石中发现了一种超导材料,对研究常温超导材料或许有帮助。

传统超导体一般都包括铌、铅、汞等金属成分,这些材料在接近绝对零度时表现出超导性质,在汞的例子中,临界温度为4.2K。1986年科学家发现了一种含铜的化合物家族,在-139°C时出现超导特性,大大提高了超导体的工作温度。最近,科学家又发现一种临界温度更高的铁基超导体。

当其他科学家还在试图通过合成新的超导体来研制常温超导体时,来自加州导学的凝聚态物理学家Ivan Schuller选择从已有矿物样本中进行筛选,他选择的矿物既有地球矿物,也有陨石。陨石在降落过程中经历了高温高压,因此是寻找新化合物的沃土。

科学家通过对导体材料不断降温,当降到某一临界温度时,如果材料的电阻突降为零,就能被确定为超导体。但是超导体从一般状态相变至超导态的过程中会出现对磁场的排斥现象,这被称为迈斯纳效应。迈斯纳效应也成为科学家寻找超导体的一种方法。尤其是当样本中有不同成分时,迈斯纳效应可以被用来寻找其中的超导体。

然而这项技术本身存在不足,当样本中超导体含量微量时,无法引起迈斯纳效应。因此Schuller团队放大了超导体信号。当温度超过或略低于临界温度时,超导体能吸收微波,但刚好在临界温度时,超导体对微波的吸收率会突然变化。

Schuller的团队将小块样本放入注入微波辐射的小洞中。同时对样本施加强持续磁场和弱振荡磁场。当他们将超导体降温到临界温度时,材料对微波的吸收率会剧烈变化。当振荡磁场让材料间隔进入超导和非超导状态时,信号就能被大大增强。相比传统磁测量技术,这种新技术的灵敏度提高了约1000倍。

研究人员对数千份样本进行了测试,结果显示该项技术能有效检测出超导体。在对陨石使用该技术期间,他们在两块陨石样本中发现了超导体存在。一块是1911发现于澳洲的Mundrabilla铁陨石,另一块是1995年发现于南极洲的Graves Nunataks碳陨石。

再经过了其他手段确认其为超导体后,科学家发现Grave Nunataks陨石中的超导材料是某种铟锡合金,Mundrabilla铁陨石中的超导体为铟锡铅合金。研究人员发现该种超导体在宇宙中非常常见。

本文译自 Science Mag,由译者 富贵命长 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 24+1

  1. 3730053

    汞的临界温度是4.15k不是负的。。

  2. 3730060

    开氏温度没有负值谢谢

  3. 柠檬梨
    @2 months ago
    3730065

    检测方法的进步是不错,不过这样找超导体,感觉像瞎猫抓死耗子

  4. 坷学家
    @2 months ago
    3730073

    意思是小说里陨铁打的剑特别厉害有科学依据了吗

  5. 3730095

    潘多拉星球飞过来的

  6. 富贵命长
    @2 months ago
    3730107

    谢谢指出错误

  7. 紫色涩柿子
    @2 months ago
    3730114

    发现是发现了,如何知道是哪种成份?又如何制备?发现的超导温度是多少?

  8. Mc舟舟
    @2 months ago
    3730122

    @千代: 没看到有负值的K啊

  9. Mc舟舟
    @2 months ago
    3730123

    @紫色涩柿子: 卖点是这种检测方法,并不是超导本身

  10. 3730145

    @Mc舟舟: 你们都停一下,0K是绝对零度……

  11. 陈兴广
    @2 months ago
    3730157

    以前是不是有一种说法,自然界中不存在超导体,都是人工合成的。现在不是了?

  12. 3730170

    @陈兴广: 地球自然界吧…

    外星也许随便哪个气态行星里都能找出一堆地球自然界里没有的东西…

  13. 3730178

    配图里的那坨东西是牛粪吧

  14. 3730226

    老王你这个“陨石”看起来像是矿渣呀

  15. 赖猫咯
    @2 months ago
    3730228

    @坷学家: 陨铁也要看元素含量,要是硫磷太多那可是废铁

  16. 3730239

    文章2/3内容跟标题无关,这在高考是要落榜了。

  17. 3730253

    @柠檬梨: 人类的出现本来就是瞎猫抓死耗子,只不过这耗子抓了数以亿年计的时间罢了

  18. 3730273

    科学家不找G点,又来找超导体了。

  19. 吐槽星人
    @2 months ago
    3730328

    @柠檬梨: 很多科技都是瞎猫碰见死耗子,比如伟哥

  20. 命格无双
    @2 months ago
    3730401

    “究人员发现该种超导体在宇宙中非常常见”,卧槽,脑子里蹦出来一大堆科幻情节

  21. 3730549

    -4.15K吓死我了…..

  22. Einsatan
    @2 months ago
    3730808

    这个Ivan还在这周二的APS March Meeting上汇报了这篇工作。其实他只是从陨石上刮下来粉末,只有小于1%的部分样品表现出超导。。。

  23. 天空上姣
    @2 months ago
    3730880

    这些陨石中的超导体在宇宙温度下肯定是处于超导状态咯,那么是不是说能够在宇宙中流浪的陨石,基本上都有这种超导属性咯

  24. 3731111

    @天空上姣: 的确,原文末尾说了,翻译没翻

    “If this is in meteorites, it’s everywhere,”

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