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標題: 晶界阻礙高溫超導(dǎo)體內(nèi)電流流動 [打印本頁]
作者: 兌水    時間: 2010-7-1 09:18
標題: 晶界阻礙高溫超導(dǎo)體內(nèi)電流流動
美國佛羅里達大學(xué)物理學(xué)教授彼得·赫希菲爾德和5位其他機構(gòu)的研究人員表示，晶界（grain boundaries）是阻礙高溫超導(dǎo)體內(nèi)電流流動的原因。相關(guān)文章刊登在《自然·物理》雜志網(wǎng)站上。     
　　當(dāng)20世紀80年代末首次發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)體后，科學(xué)家便認為高溫超導(dǎo)體將給人類帶來效率極高的磁懸浮列車和其他革命性的技術(shù)。然而，科學(xué)家的預(yù)期并沒有得以實現(xiàn)。在題為“晶界如何限制高溫超導(dǎo)體內(nèi)超導(dǎo)電流”的文章中，赫希菲爾德和同事首次精確地闡述了陶瓷高溫超導(dǎo)體的原子結(jié)構(gòu)是如何阻礙電流流動的。
　　高溫超導(dǎo)陶瓷導(dǎo)線由一排排原子組成。然而，在排列時，每排原子間存在著微小的晶格歪斜。這如同一張方格紙與另一張方格紙疊加時，縱橫線沒有完美對齊那樣。在原子排相交的地方，電荷會出現(xiàn)堆積團，從而阻斷電流的自然流動。超導(dǎo)體中分離原子排的晶界阻擾電流的觀點，首次恰當(dāng)?shù)乇硎隽顺瑢?dǎo)體難以實現(xiàn)其潛能這一困擾實驗物理學(xué)家20多年的現(xiàn)象。   
　　在研究中，赫希菲爾德和同事的主要貢獻是構(gòu)思和創(chuàng)立了與觀察非常吻合的數(shù)學(xué)模型。他表示，他們獲得了抽象化的單晶界理論模型，該模型能夠應(yīng)用于所有這樣的晶界結(jié)構(gòu)。   
　　赫希菲爾德同時表示，雖然他們的理論模型為研究人員解釋過去和未來的實驗結(jié)果提供了更好的手段，但是該模型卻不能幫助找到消除晶界阻礙電流流動的途徑。然而，研究人員希望他們的模型在今后能夠促使人們開發(fā)出晶界限制性小些的高溫超導(dǎo)體，從而讓人們朝著實現(xiàn)超導(dǎo)體潛能的方向更進一步。



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