东京都立大学：利用高熵合金制造新型分层超导体
文章来源：未知 更新时间：2018-05-08 16:59:14
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据悉，来自东京都立大学的研究人员已成功研发出由BiS2和高熵稀土合金氟氧化物所组成、在同一结晶位置含5种稀土（RE）元素的新型超导体。新型超导体材料与不含高熵合金组分的材料相比，可在更宽的晶格参数范围内保持超导性。该工作为今后新型分层超导体的研发提供了新思路，也对未来发展高温超导体起到了关键作用。
超导体对一系列激动人心的应用意义重大。比如，零电阻率可保证电力传输无损耗和电磁铁的强大性能。面临的挑战是发现一种能在更高温度下还能保持接近常温下的特性。尽管近年来对此投入了大量精力，并且也取得了许多突破，但学者们仍在寻找有效策略以求创造出新型超导材料。
策略之一是利用具有分子结构的分层材料。该分层材料由交替超导层和作为绝缘间隔物的“阻挡层”所组成。由东京都立大学物理系副教授YizikazuMizuguchi领导的研究小组，探索出设计绝缘层的一个重要方向。他们将5种不同的稀土（RE）元素：镧、铈、镨、钕和钐进行结合后，在阻挡层中形成了“高熵合金”。近年来高熵合金因其良好的韧性、抗疲劳性、延展性及诸多其他显著的物理性能，引起了学者们的广泛关注。
该团队所研发出的新型材料含有不同比例的稀土元素（10％至30％），呈现出较强的超导性能。尤其是当阻挡层包含高熵合金时，分子结构中具有相同周期的材料在较高温度下表现出超导相变。他们认为高熵合金有助于稳定超导层的晶体结构。
该工作的重要意义并不局限于他们目前所展示的新型材料。鉴于存在大量与稀土氧化物相容的超导层，这一创新可为今后新型革命性超导材料的新战略开辟了道路。 |
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