超导新材料——薄膜的发现——美国科学家超导研究又获突破 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：综述

超导新材料——薄膜的发现
——美国科学家超导研究又获突破
本报记者　刘开宸
美国国际商业机器公司瓦特桑研究中心十日宣布，他们已发现用新超导材料通过巨大电流的方法。经测试，电流密度为普通家用电线的一百倍。
该研究中心的科学家们介绍说，新超导
材料的电流量太低，使他们困惑不解。后来，他们观察到新超导材料的一个结晶体里，原子排列成有规则的结构，但结晶体并不完善，包含着许多特别细微的粒子，融合在一起。于是，他们怀疑，这些微粒之间的空隙可能干扰着电流的顺利通过。为了检验这种怀疑是否正确，他们制成了控制晶体分子结构的超导薄膜进行试验：首先，使用一个绝缘材料钛酸锶为基底，其分子排列在表面上。然后，钇、钡、铜、氧的超导材料通过高温落在这个平底上，形成薄膜，厚度只有二千分之一毫米，相当于人发直径的百分之一。此薄膜的结晶体形成分子层状结构，微粒之间无空隙，顺利通过了巨大电流。在七十七K（摄氏零下一百九十六度）时，电流密度为每平方厘米十万安培。他们终于解开了新超导材料电流量很小之谜。
这是世界上超导研究的又一重大进展。它突破了新超导材料应用上的重大技术障碍，为超导材料的广泛应用提供了更大的可能性。近数月来，美国、中国、日本等一些国家的科学家们相继发现了液氮温区（七十七K以上）的超导材料，解决了超导材料应用上的温度问题，但面临着这种超导材料导电量小的难题。旧式氮冷超导材料，是一种金属，它的临界电流密度很高，因绝对温度低，难以推广应用。而新超导材料用钇、钡、铜、氧烧结而成，它不是金属，而是类似陶瓷的材料，临界电流密度很低，在通过的电流略与普通家用电线的相等时，即失去超导性，也难以推广应用。今年五月初，一些美国的科研人员说，除非新超导材料载荷的电流密度能提高十或一百倍，它们的应用程度将受到严格的限制。现在，国际商业机器公司副总裁普拉文·乔达里说，该公司新发现的超导材料可通过的电流强度，除超小型电脑晶片之外，几乎可以供作任何用途。
这次发现使美国的有关科学家们受到鼓舞。美国西屋电气公司的科学家约翰·休姆说，这次发现表明，导电量小并不是新超导材料的固有特性，是可以改进的。还有一些科学家认为，它向人们展现了强力磁石和不浪费电流的电子装置的新前景。不过，此间科学家也指出，为把超导材料的研究转化为实际生产技术，实验室还需要从若干方面改进这一新材料，如增加强度和减少脆性等。
（本报纽约五月十一日电）