美科學家制成迄今最薄超導金屬層

美國得克薩斯大學奧斯汀分校8日發表公報稱，該校科學家制成了世界上迄今為止最薄的超導金屬層——超導鉛薄層，其薄厚僅與兩個原子的厚度相當。這一成果將為未來超導體技術的進一步發展奠定基礎。相關文章發表在6月5日的《科學》雜志上。
　　
    電子在一般金屬中流過時，其將被金屬中的晶體缺陷和雜質等障礙物散射，從而產生“電阻”。超導體的直流電阻率可在特定的溫度下突然消失，即所謂的零電阻效應。導體沒有了電阻，電流流經超導體時就不發生熱損耗，電流就可以毫無阻力地在導線中形成強大的電流，從而產生超強磁場。　　在超導體中，電子以成對的方式發生移動，被稱之為“庫珀對”。他們能在無能量來源的情況下不受障礙物的阻擋維持電流的流動，即所謂的超導狀態。研究小組此次的創新之處在于，其將“庫珀對”的移動控制在了二維之內。如同舞廳內的成對舞者在地板上平行滑動一樣，雖然“庫珀對”的移動受到限制，但鉛薄層的超導性仍表現良好。此外，研究人員還利用先進的材料合成技術，將這一高純度的超導鉛薄層放置在超薄的硅表面上。科學家表示，如此制成的薄層，將比以其他材料制成的薄層擁有更完美的晶體結構。
　　研究人員希望這一超導進展能為日后制成新設備和發現超導的新特性做出貢獻。超導體的獨特屬性已使其廣泛應用于核磁共振成像設備、粒子加速器和量子干涉裝置等；超導材料特殊的零電阻屬性也能最大程度地降低損耗，為不久的將來超導輸電得以實現鋪平了道路。