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研究人员开发了理解氢化物超导体在高压下行为的基础工具

导读 氢(就像我们许多人一样)在压力下表现得很奇怪。理论预测,当受到超过一百万倍我们大气层重量的挤压时,这种轻质、丰富、通常为气态的元素首...

氢(就像我们许多人一样)在压力下表现得很奇怪。理论预测,当受到超过一百万倍我们大气层重量的挤压时,这种轻质、丰富、通常为气态的元素首先会变成金属,甚至更奇怪的是,变成超导体——一种无电阻导电的材料。

科学家们一直渴望了解并最终利用超导富氢化合物(称为氢化物)进行实际应用——从悬浮火车到粒子探测器。但研究这些材料和其他材料在巨大、持续的压力下的行为是不切实际的,准确测量这些行为介于噩梦和不可能之间。

就像计算器对算术的作用,以及 ChatGPT 对撰写五段论文的作用一样,哈佛大学的研究人员认为,他们拥有一个基本工具,可以解决如何测量和成像氢化物超导体在高压下的行为这一棘手问题。

他们在《自然》杂志上发表文章,报告创造性地将量子传感器集成到标准压力感应装置中,从而能够直接读出加压材料的电学和磁学特性。

这项创新来自物理学教授 Norman Yao 博士与波士顿大学教授、前哈佛大学博士后 Christopher Laumann 之间的长期合作,几年前,他们一起突破了理论背景,进入了高压测量的实际考虑。

在极压下研究氢化物的标准方法是使用一种称为金刚石砧室的仪器,该仪器会在两个明亮式切割金刚石界面之间挤压少量材料。