总编辑圈点

科技日报记者 张梦然

日本东京都立大学研究人员通过混合两种材料,总编创造了一种具有手性晶体结构的辑圈新型超导体。新的总编铂—铱—锆化合物在2.2K温度以下转变为超导体,使用X射线衍射可观察到其具有手性晶体结构。辑圈该技术方案有望加速对新型奇异超导材料的总编发现和理解。相关论文发表在最新一期《美国化学会杂志》上。辑圈


将非手性超导材料和手性非超导材料以不同的总编元素比例组合在一起,以产生具有两者性质的辑圈新化合物。
图片来源:东京都立大学

科学家希望了解超导材料的总编奇异性质如何从其结构中产生,以及如何控制结构以获得理想的辑圈特性。其中一个有趣的总编研究进展是手性问题。许多结构都具有手性,辑圈这种性质意味着,总编它们与其镜像不能重合。辑圈而超导体中手性的总编效应可使超导体在高磁场暴露下更加稳固。

东京都立大学团队此次引入了一种全新的方法寻找手性化合物。他们没有梳理化合物列表,而是混合了两种具有已知物理性质的化合物。其中一种是具有超导性但没有手性的铂锆化合物,另一种是具有手性但没有超导性的铱锆化合物。将两种化合物以不同的元素比例组合在一起,能有效地“混搭”物理性质,从而提出一种同时具有手性晶体结构和超导性的新材料。

该团队首先研究了不同的混合物比例,发现在大约80%的铱内含物中,手性晶体结构的比例在室温下迅速增加。当样品冷却到低温,他们能确认高达85%左右的超导性。这留下了一个“小窗口”,手性和超导性两种属性都可在其中显现。显然,他们的新化合物是一种具有手性结构的超导体。

研究团队还证实,超导性是在本体中产生的,而不是从表面产生的。他们的工作展示了“混搭”方法在制造新的奇异超导体方面的潜力。

总编辑圈点:

为什么科学家致力探索手性结构的超导体?手性顾名思义,就像我们的左手和右手,虽然看似相同,但其实并不能重叠为一。手性现象广泛存在,可以说是自然界的基本属性。而超导性则是物理学中最受关注的现象之一。长期以来,科学家们所验证的超导材料都是非手性的,手性和超导性几乎不在同一材料中被同时发现。这对于超导体的研发来说,可不是什么好消息,因为大多数材料都具有手性。而这二者的统一,或将是未来创造大幅提高用电效率的超导体的关键。