化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
零磁場的單向超導性被發現！計算機速度有望提高至太赫茲
2022年04月28日 09:56:14
來源：化工儀器網 作者：羊舌木 點擊量：4405
近日，荷蘭代爾夫特理工大學副教授馬扎爾·阿里及其研究小組已經發現了零磁場的單向超導性。
【化工儀器網 項目成果】零磁場指的是N極和S極的磁力，在兩極的區域內相互拮抗而使磁力抵消，但磁力在該處的變動幅度很大，只是在整體表現上，仍然保持著接近零的數值，呈現極低磁場狀態的場域。
超導體指的是在某一溫度下，電阻為零的導體。超導體不僅具有零電阻的特性，另一個重要特征是完全抗磁性，它可以使電子設備的速度提高數百倍，且無能量損耗。常傳導中，電子以單粒子的形式運動；在超導體中，它們成對運動，而不會損失任何電能。然后超導體自1911年由荷蘭物理學家卡末林·昂內斯發現后，至今也沒有人能夠解決讓超導電子僅單向運動的問題。
近日，荷蘭代爾夫特理工大學副教授馬扎爾·阿里及其研究小組已經發現了零磁場的單向超導性。約瑟夫森結是由兩塊超導體夾以某種很薄的勢壘材料而構成的結構，例如S(超導體)—I(半導體或絕緣體)—S(超導體)結構，如同一個三明治。它沒有任何特殊的破壞對稱性機制可導致電子單向導電。Nb3Br8是一種像石墨烯一樣的二維材料，理論上它含有一個凈電偶極子，其本征特性可以新方式調制兩個超導體之間的耦合。
研究人員在其所稱的“量子材料約瑟夫森結”中，用量子材料Nb3Br8代替了約瑟夫森結中的經典勢壘材料，剝離了Nb3Br8幾個原子層后，將其作為三明治的超薄“夾心”，放置于兩個超導體之間，從而制作了約瑟夫森二極管。Nb3Br8是首次實現約瑟夫森二極管的關鍵部件，而正常三維材料無法做到。
為了確保新的約瑟夫森二極管具有超導二極管效應，研究人員在其正向和反向都施加了相同大小的電流。他們發現，在一個方向上實際上沒有測量到電阻(超導電性)，而在另一個方向上測量到了實際電阻(正常電導率)。并且在施加不同強度的磁場時，也測量了這一效應。該實驗結果表明，當磁場為0時，這種效應明顯存在，而當磁場作用時，這種效應就會消失。
以前只能使用半導體去實現的技術，現在有望使用超導體架構而成，例圖速度高達太赫茲的計算機，比我們當前設備快300到400倍，其問世將影響各項技術應用甚至整個社會。零磁場的單向超導性的發現，為超導計算鋪平了道路，或徹底改變集中式計算和超級計算。
(資料參考來源：科技日報、百科)
相關閱讀 Related Reading
查看更多+版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
