用于更高临界温度的改性多层铋超导体。

 

东京城市大学的科学家们创造了一种新的分层超导材料，其导电层由铋、银、锡、硫和硒组成。导电层有四个不同的子层;通过引入更多的元素，他们能够实现无与伦比的可定制性和更高的“临界温度”，低于这个温度可以观察到超导性，这是超导体研究的一个关键目标。他们的设计策略可以应用于制造新的和改进的超导材料。

 

超导体曾是学术界的奇珍，如今已成为真正技术创新的前沿。超导磁体在日常的核磁共振机器、用于医疗的粒子加速器中随处可见，更不用说正在建设中的连接东京和名古屋的中央新干线磁悬浮列车了。近年来，人们研究了一种全新的“层状”超导结构，它由超导交替层和绝缘的二维结晶层组成。特别是，该系统的可定制性引起了人们的特别兴趣，因为它有可能创造出超高效率的热电设备和一种全新的“高温”超导材料。天富平台如何？

 

新产生的超导体的晶体结构

 

(a)新产生的超导体的晶体结构。在导电层中有四个子层。这与(b)和(c)形成对比，(b)和(c)分别只有1层和2层。新开发的结构允许更多的定制来调整其超导性能。来源:东京城市大学天富平台如何？

 

由东京市立大学副教授Yoshikazu Mizuguchi领导的团队最近创造了一种硫化物铋层状超导体;他们的工作已经揭示了新的热电特性和一个升高的“临界温度”，低于这个温度可以观察到超导性。现在，他们与山梨大学的一个团队合作，采用了该系统的多层版本，其中导电层由四个原子层组成，并开始交换小比例的不同原子种类，以探测材料是如何变化的。

 

从铋、银和硫构成的导电层开始，他们尝试用一些银来代替锡。通过改变银的含量，他们能够将临界温度从0.5K提高到2.0K以上。有趣的是，他们发现，在温度高得多的情况下，伴随这种现象的是电阻率异常的消失。虽然这背后的原因还不清楚，但可以清楚的是，锡的加入显著地改变了材料的电子结构。此外，他们用最好的铋、银、硫和锡的混合物，用部分硫代替硒，这种已知的改性可以改善他们原来的硫化铋材料的超导性能。他们不仅将临界温度进一步提高到3.0K，而且还发现对磁场的响应显示出了“块状”超导性的特征，这为他们实际上可以同时利用降维和块状材料的优势提供了明确的证据。

 

通过改变层的成分和层的数量，研究小组相信他们即将实现一种由下而上的工程，一种新的、量身定做的硫化物铋基超导材料