零磁場(chǎng)的單向超導(dǎo)性被發(fā)現(xiàn)！計(jì)算機(jī)速度有望提高至太赫茲

2022-04-28 10:53:52來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 閱讀量：121 評(píng)論

導(dǎo)讀：近日，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)副教授馬扎爾·阿里及其研究小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了零磁場(chǎng)的單向超導(dǎo)性。

　　零磁場(chǎng)指的是N極和S極的磁力，在兩極的區(qū)域內(nèi)相互拮抗而使磁力抵消，但磁力在該處的變動(dòng)幅度很大，只是在整體表現(xiàn)上，仍然保持著接近零的數(shù)值，呈現(xiàn)極低磁場(chǎng)狀態(tài)的場(chǎng)域。

　　超導(dǎo)體指的是在某一溫度下，電阻為零的導(dǎo)體。超導(dǎo)體不僅具有零電阻的特性，另一個(gè)重要特征是完全抗磁性，它可以使電子設(shè)備的速度提高數(shù)百倍，且無(wú)能量損耗。常傳導(dǎo)中，電子以單粒子的形式運(yùn)動(dòng)；在超導(dǎo)體中，它們成對(duì)運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)損失任何電能。然后超導(dǎo)體自1911年由荷蘭物理學(xué)家卡末林·昂內(nèi)斯發(fā)現(xiàn)后，至今也沒(méi)有人能夠解決讓超導(dǎo)電子僅單向運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。

　　近日，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)副教授馬扎爾·阿里及其研究小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了零磁場(chǎng)的單向超導(dǎo)性。約瑟夫森結(jié)是由兩塊超導(dǎo)體夾以某種很薄的勢(shì)壘材料而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，例如S(超導(dǎo)體)—I(半導(dǎo)體或絕緣體)—S(超導(dǎo)體)結(jié)構(gòu)，如同一個(gè)三明治。它沒(méi)有任何特殊的破壞對(duì)稱性機(jī)制可導(dǎo)致電子單向?qū)щ?。Nb3Br8是一種像石墨烯一樣的二維材料，理論上它含有一個(gè)凈電偶極子，其本征特性可以新方式調(diào)制兩個(gè)超導(dǎo)體之間的耦合。

　　研究人員在其所稱的“量子材料約瑟夫森結(jié)”中，用量子材料Nb3Br8代替了約瑟夫森結(jié)中的經(jīng)典勢(shì)壘材料，剝離了Nb3Br8幾個(gè)原子層后，將其作為三明治的超薄“夾心”，放置于兩個(gè)超導(dǎo)體之間，從而制作了約瑟夫森二極管。Nb3Br8是首次實(shí)現(xiàn)約瑟夫森二極管的關(guān)鍵部件，而正常三維材料無(wú)法做到。

　　為了確保新的約瑟夫森二極管具有超導(dǎo)二極管效應(yīng)，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(fā)現(xiàn)，在一個(gè)方向上實(shí)際上沒(méi)有測(cè)量到電阻(超導(dǎo)電性)，而在另一個(gè)方向上測(cè)量到了實(shí)際電阻(正常電導(dǎo)率)。并且在施加不同強(qiáng)度的磁場(chǎng)時(shí)，也測(cè)量了這一效應(yīng)。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)磁場(chǎng)為0時(shí)，這種效應(yīng)明顯存在，而當(dāng)磁場(chǎng)作用時(shí)，這種效應(yīng)就會(huì)消失。

　　以前只能使用半導(dǎo)體去實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，現(xiàn)在有望使用超導(dǎo)體架構(gòu)而成，例圖速度高達(dá)太赫茲的計(jì)算機(jī)，比我們當(dāng)前設(shè)備快300到400倍，其問(wèn)世將影響各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用甚至整個(gè)社會(huì)。零磁場(chǎng)的單向超導(dǎo)性的發(fā)現(xiàn)，為超導(dǎo)計(jì)算鋪平了道路，或徹底改變集中式計(jì)算和超級(jí)計(jì)算。

　　(資料參考來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)、百科)

　　原標(biāo)題：零磁場(chǎng)的單向超導(dǎo)性被發(fā)現(xiàn)！計(jì)算機(jī)速度有望提高至太赫茲

上一篇：“高速鋼軌傷損檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目通過(guò)科技成果評(píng)價(jià)

下一篇：2021技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)丨水中揮發(fā)性有機(jī)物現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)譜分析技術(shù)研究及應(yīng)用項(xiàng)目

版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：興旺寶裝備總站”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：興旺寶裝備總站”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來(lái)源（非興旺寶裝備總站）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

我來(lái)評(píng)論

昵稱驗(yàn)證碼匿名