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磁性超導(dǎo)材料首次在室溫下獲得相關(guān)研究發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》雜志上

2021-05-28 15:52:03來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

俄羅斯量子中心科研人員首次在室溫下獲得了磁性超導(dǎo)材料

。有關(guān)專家認(rèn)為，借助該技術(shù)未來(lái)可創(chuàng)建不需要復(fù)雜和昂貴冷卻裝置的量子計(jì)算機(jī)

。相關(guān)研究發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》雜志上

。

通常情況下，量子效應(yīng)可在基本粒子中觀察到

，只有在非常低的溫度下能夠觀察到宏觀量子現(xiàn)象

。近年來(lái)

，磁性超導(dǎo)材料吸引了科學(xué)家的注意。它是指含有磁性離子的超導(dǎo)材料

，相關(guān)研究集中在磁性與超導(dǎo)性相互作用

、兩者共存可能性等方面。早期對(duì)元素

、合金和化合物的研究都認(rèn)為

，磁性和超導(dǎo)性不可能在同一材料中同時(shí)存在，因?yàn)榇?span id="my0wyka" class="keyword">性離子與導(dǎo)電電子自旋的交換作用會(huì)破壞超導(dǎo)態(tài)

。在發(fā)現(xiàn)含磁性稀土原子的超導(dǎo)三元化合物后

，相關(guān)研究才進(jìn)一步發(fā)展。

磁性超導(dǎo)材料既可用于加速大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)中的粒子

，又可用于建造磁懸浮交通工具

。目前磁性超導(dǎo)體的開(kāi)發(fā)和批量生產(chǎn)中的主要問(wèn)題是，需要使用復(fù)雜且昂貴的冷卻設(shè)備

。

在俄羅斯科學(xué)基金會(huì)的支持下

，俄羅斯量子中心的研究人員首次在室溫下獲得了磁性超導(dǎo)材料。相關(guān)實(shí)驗(yàn)是在釔鐵石榴石單晶膜上進(jìn)行的

。該物質(zhì)在某些溫度下具有自發(fā)磁化作用

。在這種晶體中，準(zhǔn)粒子可以更長(zhǎng)久地保留其量子特性

?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？茖W(xué)家已經(jīng)證明，在強(qiáng)磁作用下磁振子(磁體中的磁激發(fā))處于量子態(tài)

，類似于超低溫下的原子態(tài)

。在這種情況下，相當(dāng)多的物質(zhì)原子進(jìn)入統(tǒng)計(jì)上不太可能的量子狀態(tài)

，結(jié)果

，在宏觀尺度上觀察到了量子效應(yīng)。

上述科研項(xiàng)目負(fù)責(zé)人

、俄羅斯量子中心首席研究員尤里·布科夫稱

，在室溫下獲得磁性超導(dǎo)材料的量子現(xiàn)象是科學(xué)家的夢(mèng)想，但以往認(rèn)為這無(wú)法在室溫下實(shí)現(xiàn)

。然而

，對(duì)釔鐵石榴石的研究表明，即使在較高溫度下

，在這種物質(zhì)中也可以觀察到磁性超導(dǎo)材料的量子效應(yīng)

。這一發(fā)現(xiàn)將能夠在不使用昂貴笨重的冷卻系統(tǒng)的情況下應(yīng)用量子現(xiàn)象。“這看起來(lái)似乎超出了想象的范圍，但是我們成功了?div id="jfovm50" class="index-wrap">，F(xiàn)在可以致力于創(chuàng)建在室溫下工作的量子計(jì)算機(jī)

。”

責(zé)任編輯：孫知兵

關(guān)鍵詞：磁性超導(dǎo)材料室溫研究

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