美科学家制成迄今最薄超导金属层

美国得克萨斯大学奥斯汀分校8日发表公报称，该校科学家制成了世界上迄今为止最薄的超导金属层——超导铅薄层，其薄厚仅与两个原子的厚度相当。这一成果将为未来超导体技术的进一步发展奠定基础。相关文章发表在6月5日的《科学》杂志上。
　　
    电子在一般金属中流过时，其将被金属中的晶体缺陷和杂质等障碍物散射，从而产生“电阻”。超导体的直流电阻率可在特定的温度下突然消失，即所谓的零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流就可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流，从而产生超强磁场。　　在超导体中，电子以成对的方式发生移动，被称之为“库珀对”。他们能在无能量来源的情况下不受障碍物的阻挡维持电流的流动，即所谓的超导状态。研究小组此次的创新之处在于，其将“库珀对”的移动控制在了二维之内。如同舞厅内的成对舞者在地板上平行滑动一样，虽然“库珀对”的移动受到限制，但铅薄层的超导性仍表现良好。此外，研究人员还利用先进的材料合成技术，将这一高纯度的超导铅薄层放置在超薄的硅表面上。科学家表示，如此制成的薄层，将比以其他材料制成的薄层拥有更完美的晶体结构。
　　研究人员希望这一超导进展能为日后制成新设备和发现超导的新特性做出贡献。超导体的独特属性已使其广泛应用于核磁共振成像设备、粒子加速器和量子干涉装置等；超导材料特殊的零电阻属性也能最大程度地降低损耗，为不久的将来超导输电得以实现铺平了道路。