新论文:铅磷灰石体系中室温超导性的统计材料定律支持


对磷灰石铅 Pb10(PO4)6O 新的可能室温(RT)体系的电子轨道耦合分布进行的量子力学计算表明,新体系的复杂轨道耦合特性与氧化铜相似,并具有多轨道相互作用。其整体带宽明显大于目前最大的氧化铜体系,也可与近 RT 高压氢化物体系进行比较。通过在各种典型的超导体系中应用整体带宽与超导临界温度之间的材料依赖性定律,我们预测新材料的电子结构可以支持在较平坦带的条件下实现 RT 超导。


以下是 ChatGPT 摘要,供外行人参考:

现在,这些粒子就像小磁铁,它们之间有一种特殊的相互作用方式。这种相互作用有点像当你把磁铁的不同部分靠近时,它们会粘在一起或相互排斥。科学家们通过一些数学计算,弄清了这些微小粒子的磁性是如何在它们周围分布的。这就是所谓的 "电子轨道耦合分布"。

有趣的是,这些粒子的相互作用方式与另一种材料氧化铜中粒子的相互作用方式相似。就像它们有着相似的性格。而且相互作用的方式不止一种,就像同时进行几场对话。

现在,这些微小粒子的相互作用决定了电能在材料中流动的难易程度,就像水在管道中流动一样。科学家们发现,在这种铅磷灰石材料中,电流流动的方式("带宽")比目前已知的最大氧化铜系统要好得多。这种材料就像打了类固醇的超导体,能让电流非常容易地流动。

说到超导体,那就是能让电流毫无阻力地流动的材料。这种新材料有望在室温下成为超导体,这真的很酷,因为超导体通常只在非常寒冷的条件下工作。试想一下,如果有一种材料能让电流在室温下也能完美地流动,而不会以热量的形式损失任何能量。这就像是找到了一种超级高效的电流传输方式。

因此,科学家们使用了一种特殊的规则,将电流流动的容易程度与材料实现超导所需的低温程度联系起来。根据这一规则,他们预测这种磷灰石铅材料在满足特定条件的情况下可以在室温下支持超导电性,例如具有特定类型的 "带 "供粒子移动。

简单地说,他们发现了一种材料,可以让电流在正常室温下无阻力地流动,这可能会带来惊人的技术进步。

这就好比发现了一条通电的捷径,可以让从电线到电子产品的效率大大提高!

知乎陈宁