Physics 版 (精华区)

发信人: Rg (RedGardenia), 信区: Physics
标  题: 高温超导体的磁自旋特征
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年09月27日13:44:57 星期五), 站内信件

                    高温超导体的磁自旋特征

《科学此刻》 2002年1月25日 

如果你想在满屋子的物理学家中间挑起一场争论，那就问问他们高温超导体的工作原理
吧
——自从15年前发现高温超导体以来，这个问题始终未能得到解决。如今，一个艰苦的
实
验也许解决了这个长期存在的谜团的一部分：试验结果发现所有这些超导体都具有一种
基
本的磁自旋特征。在某些理论中，自旋能够帮助电子在超导体中不受电场阻力地运动。 
1991年，研究人员在用中子束轰击高温超导体时首次发现了这种特殊的自旋。中子也有
自
旋，所以中子散射能够揭示材料中电子的性质。奇怪的是，这些中子散射实验表明，这
些
材料中的电子自旋都同步地振荡着，即它们有所谓的共振。但是共振只是在晶体结构具
有
两层或更多层氧化铜的高温超导材料中存在。一些物理学家认为，自旋共振不是关键的
因
素，可以不考虑它。 
现在问题又重新出现了，而且它确实存在。在1月24日在线出版的《科学特快》上，德国
斯
图加特市马普学会固态研究所、法国原子能机构的两家实验室，以及俄罗斯Chernogolov
k
a的固态物理研究所联合报告指出在单层高温超导体中也有自旋共振。由于他们用的研究
材
料：铊-钡-铜氧化物还不能长成体积足以进行中子散射的晶体，所以科学家们不得不设
计
出一个煞费苦心的技术办法来绕过这个问题。马普学会的合作者Bernhard Keimer说，他
们
通过将数百块小晶体排列在一起，使它们的表现与大块晶体类似，从而测到了共振峰。 
伊利诺斯州阿尔贡国家实验室的理论物理学家Michael Norman说：“现在清楚了这种共
振
不是特例，而是普遍存在的。”但现在尚不清楚的是理论将如何解释这些新的观察结果
。
“这才是真正争论的起点，”Norman说，“这可是一片‘雷区’。”物理学家们在这方
面
小心翼翼地前进，因为每个理论对高温超导是如何产生的都有不同的解释，而理论学家
们
是不会轻易让步的。 

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物理大牛普朗克说：
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