混合兩種材料創(chuàng)造手性結構的超導體

日本東京都立大學研究團隊創(chuàng)新利用兩種原材料，成功開發(fā)出一款獨特的擁有手性晶體結構的新型超導體。此項研究成果中的鉑—銥—鋯化合物能在2.2K的極低溫度下變?yōu)槌瑢w，并且經(jīng)過X射線衍射檢測顯示其為典型的手性晶體結構。這項突破性技術有助于進一步加快新型奇特超導材料的發(fā)現(xiàn)及理解。研究報告已經(jīng)在近期的《美國化學會雜志》上發(fā)表。

科研工作者一直在探究超導材料奇異性能的來源及其對結構調整的影響。近年來的研究焦點在于手性現(xiàn)象。諸多物質均具備手性特征，指的是不能與本身鏡像完全重合，這種特性對超導體在強磁場環(huán)境下的穩(wěn)定表現(xiàn)有著重要作用。

東京都立大學科研團隊以全新的方式探討手性化合物。他們并未按照傳統(tǒng)方式篩選已知化合物，而是結合了兩種具有特定物理特性的現(xiàn)行化合物——一種手性且無超導性；另一種超導性而非手性——將兩者按合適比例混合，這種“自由組合”模式成功誘導出兼具手性晶體結構和超導性的全新材料。

科研團隊首次探討了各種混合配比，結果顯示當銥含量約為80％時，手性晶體結構在室溫條件下呈現(xiàn)出快速增長趨勢。隨著樣品降溫至低溫，他們確認實現(xiàn)了約85％的超導性能，積累了空間涵蓋手性和超導性兩種屬性的“有限區(qū)域”。由此明確，他們所合成的新材料中包含了一種手性晶體結構的超導體。

此外，科研團隊還證實超導性并非只是材料表面的附著，而是在主體內實現(xiàn)的性能。因此，他們的研究表明，“自由組合”策略可能具有制造更富創(chuàng)新超導材料的巨大潛力。

科研工作者為何堅信追蹤手性結構超導體的重要性呢？手性可謂是自然的基本特性之一，如同人天生的左右手，看似對稱卻無法完美替換。這種現(xiàn)象隨處可見，對于超導這樣的物理學熱門主題，科學家驗證的主要材料多是非手性的。然而，這種難得的統(tǒng)一卻是未來研發(fā)高效率超導體的革命性關鍵。