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#69:物理学家创造了一个储存电力的完美场所

新型“超绝缘体”可以永久保持电荷,不会泄漏

作者:Stephen Ornes
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四月份,一个国际科学家团队推出了一种新的物质基本状态:超绝缘。就像超导材料允许电流通过而没有任何阻力一样,超绝缘材料可以无限长时间地保持电荷而不泄漏。

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瓦列里·维诺库尔 (Valerii Vinokur),伊利诺伊州阿贡国家实验室的物理学家,共同领导了团队,用氮化钛薄膜制造了这种超绝缘体[需要订阅],氮化钛是一种极其坚硬的陶瓷材料。在低温下,氮化钛可以具有两种截然不同的特性——要么是超导体,要么是绝缘体——具体取决于薄膜的厚度。当材料的厚度恰好足够薄时,它会从超导状态转变为绝缘状态。但进一步冷却薄膜却揭示了第三种状态:超绝缘体。“这一观察结果完全出乎意料,”维诺库尔说。

氮化钛的超绝缘能力仅在超低温下才能实现,即接近绝对零度,温度为一的十分之一度,此时所有运动都停止。因此,超绝缘体加入了其他在极端条件下存在的奇异物质状态的行列,例如超导性和玻色-爱因斯坦凝聚体(一种在接近绝对零度时,大量原子模糊融合为单一量子态的条件)。

维诺库尔表示,他希望找到提高温度并使超绝缘体具有商业价值的方法。除了氮化钛之外,还可以使用其他材料,并且可以用超绝缘体包围超导电线,从而创建一个“超电路”,该电路不会产生热量并可以无限长时间地保持电流。可能性真是太棒了。

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