最新的《自然》期刊曝光了美國哈佛大學開發的創新測量超導體基礎工具——量子傳感器。它可直接讀取出高壓材料的電與磁性質,如氫在壓力下的異常表現。氫并不尋常,理論猜測其在百萬氣壓下可轉變為金屬乃至超級導體。期望揭開超導富氫化合物的奧秘,以期引領懸浮列車與粒子探測器等技術的發展。然而,當前的測量手段難以精確地刻畫這些物質,限制了對其特性的深入研究。
哈佛的新工具能解析氫化物超導體在高壓條件下的性質,同時為這些超導材料進行高質量的圖像掃描。在探索極端壓力物質方面,傳統的方法依賴于金剛石壓砧儀器,主要觀測指標是樣品在接近超導狀態下的電阻突變為零及對抗周圍磁場的排斥力,然而這種物理特征難以被清晰表述。
為了進一步克服這一難題,研究人員巧妙地設計并試驗了一套名為金剛石壓砧傳感器的系統,它可以把傳感器直接接合在金剛石壓砧的表面。利用這種原子缺陷產生的特殊傳感器來捕捉擠壓樣品過程中的信息變化,進而完成了對超導區域的詳細成像。為了驗證其有效性,研究人員選用了已知在約100萬大氣壓下會發生超導現象的氫化鈰作為實驗對象。
這個創新工具既有助于揭示新型的超導氫化物,又使得已有超導材料的研究變得更加方便快捷。如土衛六的泰坦上,天然氣湖泊因受極端壓力影響,空氣在某種程度上已開始具有金屬屬性。相比之下,日常接觸的工作壓力顯得平淡無奇。即使壓力達到極高值,例如本文所描述的情況,仍可能導致氫呈現出金屬化甚至超導特性。此類氫化物超導體蘊含著極大潛力,可為人們帶來無窮無盡的技術應用,但科學家必需先精準掌握其特性,這也是量子傳感測量工具的應然使命。
-
超導體
+關注
關注
0文章
77瀏覽量
10558 -
超導材料
+關注
關注
2文章
48瀏覽量
7752 -
量子傳感器
+關注
關注
4文章
79瀏覽量
7847
發布評論請先 登錄
相關推薦
美國防部正計劃研發更強大的量子傳感器
超導現象的應用與影響 超導體在量子計算中的作用
尋找超導量子比特信息丟失的原因
我國首條超導量子計算機制造鏈已啟動升級與擴建
采用多維科技皮特級TMR傳感器芯片的健康成人心磁信號檢測實驗

全球首款原子級精度的量子傳感器研發成功
新型量子傳感器打破光學測量極限
華中科技大學研發微型傳感器 可注入體內并降解
本源超導量子計算機自主制造鏈11類產品系列之十一:中國首款搭載量子計算機真機的量子計算云平臺

本源超導量子計算機自主制造鏈11類產品系列之九: 中國自主量子計算編程生態工具鏈

中國第三代自主超導量子計算機:“本源悟空”將首次向青少年開放授課
本源超導量子計算機自主制造鏈11類產品系列之五:中國首個量子計算測控系統

本源超導量子計算機自主制造鏈11類產品系列之三:超導量子計算芯片

本源超導量子計算機項目獲2023全球“未來產業之星”大賽超能獎

評論