一种奇特的新型超导现象
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一种奇特的新型超导现象
超导现象有望改变从电网到个人电子设备的一切。然而，让这种低能耗的电力在常温和常压下运行并不像说起来那么容易。
美国埃默里大学和斯坦福大学的研究团队的一项发现可能为我们克服这些障碍提供理论指导。这一发现涉及到所谓的振荡超导现象。典型的超导体行为涉及到被称为库珀对的电子伙伴在材料中移动，而不会以热量的形式损失大量能量。振荡超导现象中的库珀对恰好以一种波浪般的舞蹈方式移动。虽然比“正常”的超导现象更为罕见，但这种振荡现象发生在相对较高的温度下，使得科学家们对于在室温下实现超导性的一致性感到兴趣。
“我们发现被称为范霍夫奇点的结构可以产生调制、振荡的超导态，”美国埃默里大学的物理学家Luiz Santos说道。“我们的工作为理解这种行为的出现提供了一个新的理论框架，这是一个尚不为人们所了解的现象。”
这些范霍夫奇点是一些材料中特定的结构，其中电子的能量可以发生不寻常的变化。这可能对材料对外界力量的反应以及导电性产生重大影响。
在这项研究中，研究团队以一种新的方式对范霍夫奇点进行了建模。建模的结果表明，在某些情况下，这些特定的结构可能导致振荡超导现象，从而为我们提供了管理或引发超导性的新途径。
这些都是高级物理学的内容，目前只是理论上的，但它提高了我们对于在标准厨房冰箱温度的三倍左右的温度下的超导性的理解，虽然仍然很冷，但在一般情况下是可以管理的。关于是否已经在室温下实现了超导性存在一些严肃的争议，但它肯定还没有以一种可行的方式可用于实验室外或笨重昂贵的设备中。
超导性是由荷兰物理学家Heike Kamerlingh Onnes在对汞进行的实验中于1911年发现的，但直到1957年科学家们才理解了其中的原理。从那时起，我们对这一现象有了更多的了解，包括它可以呈现振荡形式。
希望有一天我们能更高效、更廉价地传输电力。超导体产生超强磁场的能力已经被广泛应用：在核磁共振仪、磁悬浮列车和大型强子对撞机中。
“我怀疑Kamerlingh Onnes在发现超导性时是否想到了悬浮或粒子加速器，但我们对世界的每一次学习都有潜在的应用，”Santos说道。
该研究已发表在《物理评论快报》上。
本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。
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