優(yōu)秀成果報(bào)告淺析超導(dǎo)體-邱嶼(編輯修改稿)
2024-08-31 13:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 個(gè)長(zhǎng)期存在的困惑很有可能得到解決。 超導(dǎo)體原料早在1991年，法國(guó)物理學(xué)家利用中子散射技術(shù)在雙銅氧層YBa2Cu3O6+δ超導(dǎo)體單晶中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)微弱的磁性信號(hào)。隨后的實(shí)驗(yàn)證明，這種信號(hào)僅在超導(dǎo)體處于超導(dǎo)狀態(tài)時(shí)才顯著增強(qiáng)并被稱為磁共振模式。這個(gè)發(fā)現(xiàn)表明電子的自旋以某種合作的方式產(chǎn)生一種集體的有序運(yùn)動(dòng)，而這是常規(guī)超導(dǎo)體所不具有的。這種集體運(yùn)動(dòng)有可能參與了電子的配對(duì)，并對(duì)超導(dǎo)機(jī)制負(fù)責(zé)，其作用類似于常規(guī)超導(dǎo)體內(nèi)引起電子配對(duì)的晶格振動(dòng)。但是，在另一個(gè)超導(dǎo)體La2－xSrxCuO4+δ（單銅氧層）中，卻無(wú)法觀察到同樣的現(xiàn)象。這使物理學(xué)家懷疑這種磁共振模式并非銅氧化物超導(dǎo)體的普遍現(xiàn)象。1999年，在Bi2Sr2CaCu2O8+δ單晶上也觀察到了這種磁共振信號(hào)。但由于Bi2Sr2CaCu2O8+δ與YBa2Cu3O6+δ一樣，也具有雙銅氧層結(jié)構(gòu)，關(guān)于磁共振模式是雙銅氧層的特殊表征還是“普遍”現(xiàn)象的困惑并未得到徹底解決。理想的候選者應(yīng)該是典型的高溫超導(dǎo)晶體，結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，只具有單銅氧層。困難在于，由于中子與物質(zhì)的相互作用很弱，只有足夠大的晶體才可能進(jìn)行中子散射實(shí)驗(yàn)。隨著中子散射技術(shù)的成熟。晶體生長(zhǎng)技術(shù)的進(jìn)步，也使Tl2Ba2CuO6+δ單晶體的尺寸進(jìn)入毫米量級(jí)，而它正是一個(gè)理想的候選者?？茖W(xué)家把300個(gè)毫米量級(jí)的Tl2Ba2CuO6+δ單晶以同一標(biāo)準(zhǔn)按晶體學(xué)取向排列在一起，構(gòu)成一個(gè)“人造”單晶，“提前”達(dá)到了中子散射的要求。經(jīng)過(guò)近兩個(gè)月散射譜的搜集與反復(fù)驗(yàn)證，終于以確鑿的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示在這樣一個(gè)近乎理想的高溫超導(dǎo)單晶上也存在磁共振模式。這一結(jié)果說(shuō)明磁共振模式是高溫超導(dǎo)的一個(gè)普遍現(xiàn)象。而La2－xSrxCuO4+δ體系上磁共振模式的缺席只是“普遍”現(xiàn)象的例外，這可能與其結(jié)構(gòu)的特殊性有
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