更快、更高、更强——2001年的超导研究

 在2001年,全世界的科技工作者为量子论诞生100周年和诺贝尔奖颁发100周年举行了一系列庆祝活动。在《科学美国人》杂志的一篇纪念文章中,作者列举了33项展示量子论神奇力量的重大发现,这其中有8项与超流-凝聚有关。它们是1911年超导电性的发现,1924年玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的预言,1938年超流的发现,1957年BCS超导理论的提出,1973年核磁共振成像用于医疗诊断,1980和1982年整数和分数量子霍尔效应的发现,1986年铜氧化物高温超导体的发现和1995年BEC的实现。     

勘误

<正>王文清,张玉凤,龚.X衍射精细结构和晶体旋光角研究D-,L-,DL-缬氨酸晶格分子间N+H…O-氢键电子库珀对的自旋流超导相变.物理化学学报,2014,30(4),608-622.文中表1β角度对应的那行数据"0.90750(2),9.0724(2),9.0655(2),9.0585(2)"应改为"90.750(2),90.724(2),90.655(2),90.585(2)".参考文献(28)中,第二作者姓名"Eesnick,R."应改为"Resnick,R.".特此更正!     

Superconductivity and spin fluctuations

In the conventional superconductors, the Cooper pairs are mediated by phonons, which is a process where only the correlations between the phonons and the charge properties of the electrons are needed. However, superconductivity can also be derived from other types of elementary excitations. The spin fluctuations are arguably the most promising candidate that can mediate such unconventional superconductivity. In some of the important systems such as cuprates, Fe-based superconductors and heavy-fermion superconductors, spin fluctuations play a key role in the mechanism of their superconductivity although there are still many debates. In this paper, we will give a brief review on the correlation between the spin fluctuations and superconductivity.     

库珀对何时不配对

在低温超导体中，电子并不是单个地进行运动，而是以弱耦合形式形成配对，一般称之为库珀对．形成库珀对的两个电子，一个自旋向上，另一个自旋向下．最近德国科学家D．Beckmann教授对库珀对的分离作了一些实验，他的实验表明库珀对中的电子可以在它们的有效作用距离内发生分离。     

超绝缘态

由Argonne—Novovsibrisk—Rerensburg—Bochum4个研究所共同协作对钛一氮薄膜进行实验研究后,观察到它具有与超导态相反的超绝绿态．通常的超导态是由于超导体中的电子形成库珀对后冻结于单一量子态上,     

Collapse and revival of a single—Cooper—pair box in a single—mode quantized field

We study the quantum dynamics of a single-Cooper-pair box biased by a classical voltage and also irradiated by a single-mode quantized field. We demonstrate that under weak damping of the quantized field, the collapse-revival phenomena can exist in this system, and the oscillations of the collapse and revival depend sensitively on the initial state of the single-mode quantized field and the damping rate κ. We also demonstrate that this system can show the beats phenomena.     

X衍射精细结构和晶体旋光角研究D-,L-,DL-缬氨酸晶格分子间N~+H…O~-氢键电子库珀对的自旋流超导相变(英文)

为了解决D-和L-缬氨酸单晶在～270 K相变的机理和分岐,以比热法测定单晶、多晶粉末及Sigma多晶产品发现,只有D-和L-缬氨酸单晶发生相变,且为吸热反应,能差0.18 J·mol-1.本文以Mo-Kα(λ=0.071073nm)为光源的X衍射精确测定表明,D-/L-缬氨酸单晶属于单斜空间点群P21,Z=4.在相变温度～270 K,其晶格常数分别为:a=0.96706(5)/0.96737(5)nm,b=0.52680(3)/0.52664(3)nm,c=1.20256(7)/1.20196(6)nm,β=90.724(2)°/90.722(3)°.在晶体结构的单元细胞中,含有两种转动异构体:A(trans)和B(gauche I).温度为293、270、223、173 K的X衍射精细结构数据表明:在～270 K,D-缬氨酸单晶分子内N―H…O氢键中,N―H、H…O的键长及键角∠N―H…O都发生波动起伏而不可测,但N―H…O总键长变化稳定可测.说明没有发生构型相变为L-缬氨酸.根据D-和L-缬氨酸单晶中,NH3→CO2顺时针和逆时针的相反走向及D-,L-和DL-缬氨酸晶体旋光角的测定,在270-290 K可以观察到晶格分子间N+H…O-氢键电子库珀对的自旋流超导相变.     

封面故事

打破超导体里的库珀对的磁激发在超导能隙附近生成一对博戈留波夫准粒子.当库珀对的对称性要求轨道波函数在费米面上改变符号时,对应于库珀对里电子的相对动量处的磁激发强度趋于发散,形成非常规超导体磁激发谱的所谓自旋共振峰．磁激发谱可由非弹性中子散射实验直接观测．