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超导

超导

水有助于氧化钴成为超导体

05 Mar 2003 IsabelleDumé.

由于在氧化铜或铜中发现了高温超导性“cuprate”材料在1986年,研究人员一直在寻求其他金属氧化物中的类似行为。现在,来自日本科技公司的Takayoshi Sasaki,来自国家材料科学研究所的同事发现了一种钴氧化物化合物,当加入水中时成为超导体。铜替代超导体和氧化钴材料之间存在强烈的相似性,这表明两者都有相同的基本物理(K Takada 等等。 2003 自然 422 53).

氧化过程

超导体是在一定的情况下失去其电阻的化合物“过渡温度”。高温铜酸酯超导体由铜和氧层组成,用金属原子如钇和钡分离。超电流流过氧化铜层。在其他过渡金属氧化物中发现超导性的尝试是不成功的,并且研​​究人员认为氧化铜层本身对于超导性可能是必不可少的。

Sasaki和同事用过氧化钴层,用钠分开,制成超导体。这是通过氧化过程实现的,所述氧化过程包括将水分子掺入结构(见图)。该材料的X射线衍射显示出两层钴氧化物层之间的间距显着增加,从约10Å在氧化过程之前20左右Å后。这种增加会发生容纳“guest” water molecules.

研究人员发现磁化率的急剧下降–一种材料可以通过外部场磁化的容易性–大约5个开尔文。大的易感值表明该材料在该温度下经历超导转变。材料的电阻率也急于相同的温度急剧下降,这增加了超导转变的进一步证据。

铜氧化物层的二维性质被认为在这类超导体中很重要。类似地,日本实验中使用的钴氧化物层的大分离在该化合物的超导行为中似乎是至关重要的。两种系统之间的主要区别在于钴离子形成三角形格子,而不是铜酸盐中看到的方形格子。

本集团现在希望研究层之间的间距及其组成,影响这些材料的超导性能。

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