新理论解释高温超导体的磁性机制-焦点

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在所有用电情况下，如夜间照明、为汽车提供动力等，几乎都会以热量形式损失一定的电能（即电阻）。低电阻材料更容易导电，电阻较高的材料则导电性能较差。

（图片来源：加州理工学院）

几乎所有的导体都具有电阻，但也有一些材料没有任何电阻，也就是所谓的超导体。这种材料具有独特的性能，可用于磁共振成像（MRI）和悬浮列车等。然而，大多数超导体只有在非常低的温度下，才具有超导性能。即使是所谓的高温超导体，也需要通过液氮冷却至零下200℃才能工作。

因为需要进行强冷却，超导体的使用变得很复杂。因此，研究人员一直在寻找可在室温下工作的超导体。目前，在常压下铜酸盐高温超导体（既含有铜原子又含有氧原子的化合物）的工作温度最接近，表现最好的铜酸盐能够在零下140℃的温度下进行超导。

实际上，这也是很低的温度。因此，要使铜酸盐真正变成室温超导体，还有很长的路。另外，由于铜酸盐超导体的工作原理尚不明了，其进一步发展受到阻碍。

据外媒报道，现在，加州理工学院（Caltech）的研究人员开发了一种理论，可以解释铜酸盐超导体的磁性。铜酸盐超导体材料表现出层效应，即当更多的铜和氧原子构成层聚集在一起，其磁性和超导性得到提高。

铜酸盐超导体的磁层效应，随着铜、氧原子及周围原子之间的电子波动而增强。研究人员Zhihao Cui表示：“这是了解超导层效应的第一步，也从更广泛的意义上了解控制超导体超导温度的因素。”