钻石是一个Quantum Scientist的最好朋友：发现可能会彻底改变高科技产业

时间：2022-05-16 15:25:05 来源：

Somnath Bhattacharyya教授旁边的气相沉积室，用于在实验室中生产钻石。

在钻石中的三联旋转超导性的发现具有彻底改变高科技产业的潜力。

钻石在lexicon中有一个坚定的立足点。他们的许多物业通常用作质量，清晰度和耐心的高级。除了这种稀有材料的普及装饰性和装饰性，这些宝石在工业中也受到高度重视，其中它们用于切割和抛光其他硬质材料并构建辐射探测器。

十多年前，当将高浓度的硼引入它 - 超导性时，在钻石中发现了一个新的财产。当具有相对旋转的两个电子形成一对（称为Cooper对）时发生超导性，导致材料的电阻为零。这意味着大型超级电流可以在材料中流动，使其具有前进技术应用的可能性。然而，自从研究和表征钻石超导性的性质以来，已经完成了一点的工作，从而实现了它的潜在应用。

Somnath Bhattacharyya教授在南非约翰内斯堡大学的纳米级运输物理实验室（NSTPL）领导的新研究纳米级运输物理实验室（NSTPL）详细介绍了钻石中所谓的“三重态超导”的现象。当电子以复合旋转状态移动而不是单对时，发生三态超导性。这是一种极其罕见但有效的超导形式，直到现在只有在一个或两个其他材料中发生，并且只有理论上是钻石的。

Somnath Bhattacharyya教授旁边的稀释冰箱 - 一个专门的设备，可实现钻石的量子特性。

“在诸如铝的传统超导材料中，通过磁场和磁性杂质破坏超导电性，然而，即使与磁性材料组合，也可以存在金刚石中的三重态超导。这导致材料的更有效和多功能运行，“Bhattacharyya解释说。

该团队的工作最近在新的物理学杂志上发表了一篇文章，标题为“Rashba-Spin-Orbit联轴器对超导硼掺杂的纳米晶金刚石薄膜的影响：界面三重态超导性的证据。”这项研究是与牛津大学（英国）和钻石光源（英国）合作进行的。通过这些合作，可以通过这些合作，在从未见过的金刚石晶体和界面的界面的美丽布置，支持第一种“三联网”超导性的权利要求。

Somnath Bhattacharyya教授和智慧纳米级运输物理实验室的成员。他们是Yorick Hardy教授，Christopher Coleman，Kayleigh Mathieson和Somnath Bhattacharyya教授。

钻石中三联超导的实用证明对Bhattacharyya和他的团队有很多兴奋。“我们甚至在圣诞节工作时，我们很兴奋，”戴维·米库霍说。“这是从未在钻石中声称之前从未被声称的东西，”克里斯托弗科曼添加了斯托弗尔。Mtsuko和Coleman都是本文的共同作者。

尽管钻石的声誉作为一种高稀有且昂贵的资源，但它们可以在实验室中使用称为气相沉积室的专业设备制造。WITS NSTPL开发了自己的等离子体沉积室，使它们能够生长高于正常质量的钻石 - 使它们成为这种高级研究的理想选择。

这一发现扩大了钻石的潜在用途，该潜在用途已经被视为量子材料。“所有传统技术都基于与电子电荷相关的半导体。到目前为止，我们对他们的互动方式和如何控制它们具有体面的理解。但是，当我们控制诸如超导和纠缠的量子状态时，有更多的物理到电荷和旋转电子，而且这也具有新的性质，“Bhattacharyya说。“随着钻石等超导材料的新浪涌，传统的硅技术可以通过成本效益和低功耗解决方案取代”。

钻石中三重态超导性的诱导对于不仅仅是其潜在的应用很重要。它与我们对物理学的根本理解说话。“到目前为止，三联超导主要存在于理论上，我们的研究使我们有机会以实际的方式测试这些模型，”Bhattacharyya说。

参考：“Rashba-Spin-Orbit偶联对超导硼掺杂纳米晶金刚石薄膜的影响：界面三重型超导术的证据”由Somnath Bhattacharyya，Davie Mtsuko，Christopher Allen和Christopher Coleman，2012年9月14日，新的物理学杂志：
10.1088 / 1367-2630 / abafe9

郑重声明：文章仅代表原作者观点，不代表本站立场；如有侵权、违规，可直接反馈本站，我们将会作修改或删除处理。