“今年,超导性——零电阻电流的流动——在三种不同的材料中被发现,”《Quanta》杂志报道。 “两个例子扩展了教科书对这一现象的理解。第三个例子完全粉碎了它……”经过四年的研究,哥伦比亚大学的一个团队组装了一个“两片装置,将其冷却,并观察它超导……”康奈尔大学的一个实验室发现了“一种没人预见到的超导性”。然后,“今年夏天,石墨烯装置产生了一种神话般的超导性:这些发现源于最近材料科学的一场革命:超导性的所有三种新实例都出现在由平板原子组装而成的装置中。这些材料表现出前所未有的灵活性;只需按一下按钮,物理学家就可以在导电、绝缘和更奇特的行为之间切换——这是一种现代形式的炼金术,促进了对超导性的探索。现在看来,多种原因都可能导致这种现象。由于鸟类、蜜蜂和蜻蜓都使用不同的翅膀结构飞行,材料似乎以不同的方式将电子配对在一起,尽管研究人员正在争论各种二维材料中到底发生了什么,但他们预计不断增长的超导体动物园将有所帮助。他们对这一诱人的现象有了更普遍的认识……可定制的二维设备将他们从逐一设计、生长和测试新晶体的苦差事中解放出来。研究人员现在能够在单个设备中快速重现许多不同原子晶格的效应,并准确找出电子的能力。该研究策略现已初见成效。今年,物理学家在石墨烯以外的二维材料中首次发现了超导性,并在新的石墨烯系统中发现了一种全新形式的超导性。这些发现表明,早期的石墨烯超导体只是一个野生新丛林的郊区……实验学家正在积累大量数据供理论学家解释。 [康奈尔大学发现超导性的研究人员] Mak 和 Shan 希望这种丰富的资源能够让理论学家预测创造超导性的方法,并通过实验来证实。这将展示对这一现象的真正理解,这将标志着一项学术成就,也是为革命性新技术设计材料的关键一步。文章指出,超导性已经“促进了核磁共振机器和强大粒子对撞机的发展。”如果物理学家能够完全理解这种现象如何以及何时出现,也许他们可以设计出一种在日常条件下而不是仅仅在低温,就像目前的情况一样。改变世界的技术——无损电网、磁悬浮车辆——可能会随之而来。”
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