據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)9月6日(北京時(shí)間)報(bào)道,美國(guó)科學(xué)家將兩塊不具有磁性的絕緣體粘合在一起,結(jié)果發(fā)現(xiàn),它們相遇的接口層既有磁性又有超導(dǎo)性。這一結(jié)果令人吃驚,因?yàn)樵谡G闆r下,磁性和超導(dǎo)性無(wú)法共存,科學(xué)家有望據(jù)此研制出新奇的電子材料。研究論文發(fā)表在9月5日出版的《自然·物理學(xué)》雜志上。
斯坦福
磁性材料和能源科學(xué)研究所(SIMES)、美國(guó)能源部下屬的斯坦福直線加速器中心和斯坦福大學(xué)的科學(xué)家攜手進(jìn)行了這項(xiàng)研究。該論文的第一作者、SIMES的研究生朱麗·伯特和同事與來(lái)自日本東京大學(xué)的應(yīng)用物理學(xué)家哈羅德·黃一起,將一薄層鋁酸鑭放置在一個(gè)鈦酸鍶基座上,結(jié)果發(fā)現(xiàn),這兩種復(fù)合氧化物相遇的原子層變得具有磁性,同時(shí)在接近絕對(duì)零度的溫度下,電流能毫無(wú)電阻地流過(guò)該處,這表明,該原子層也具有超導(dǎo)性。
該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、斯坦福直線加速器中心的凱瑟琳·默勒表示,科學(xué)家們一直希望能找到方法,讓鋁酸鑭和鈦酸鍶等復(fù)合氧化物材料具有
磁性材料,以研制出新的計(jì)算存儲(chǔ)設(shè)備。最新研究為科學(xué)家們“研制出具有令人驚奇新特性的新材料以及研究磁性和超導(dǎo)性等在正常情況下不兼容狀態(tài)之間的相互作用提供了新的可能性”。
在一般情況下,超導(dǎo)材料的導(dǎo)電性為100%,也會(huì)排斥周?chē)娜魏未艌?chǎng)。默勒說(shuō):“接下來(lái)的研究非常關(guān)鍵,我們需要弄明白,這種材料內(nèi)的磁性和超導(dǎo)性之間是相互對(duì)抗還是相互輔助。”
無(wú)獨(dú)有偶,美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的科學(xué)家也在《自然·物理學(xué)》雜志上獨(dú)立撰文指出,他們使用另一種測(cè)量方法,也證實(shí)了磁性能存在于兩個(gè)材料的接口處。
英國(guó)劍橋大學(xué)的物理學(xué)家安德魯·米勒斯并沒(méi)有參與上述研究。他表示,最新研究有望讓科學(xué)家研制出新的
磁性材料類(lèi)型,其具有“可控的、新奇有用的導(dǎo)電性”。不過(guò),他也表示,盡管要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)還有很長(zhǎng)的路要走,但新發(fā)現(xiàn)表明,“該研究領(lǐng)域已經(jīng)度過(guò)一個(gè)關(guān)鍵的里程碑”。
默勒表示,科學(xué)家們正在進(jìn)行試驗(yàn),以便查看當(dāng)對(duì)這種材料進(jìn)行壓縮或在其上施加電場(chǎng)時(shí),磁性和導(dǎo)電性是否會(huì)出現(xiàn)變化。他們也必須進(jìn)行其他研究,以找出對(duì)形成這些氧化物內(nèi)的磁性和超導(dǎo)性有幫助的物理屬性。