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科学家观啊v电影察陨石中的超导性

物理学 2021-12-02 23:59:11

作者辛西娅·狄龙,加州大学圣地亚哥分校 原行星状星云上方的一片蒙拉比拉陨石的艺术再现;银河4上的世界

信用:加州大学圣地亚哥分校詹姆斯·瓦普勒(镜头眩光来源:https://shutr

BZ/3bpa 4LV;来自L的银河盘

Calcada/ESO: https://bit

ly/2Uv6vNt https://bit

ly/2QGjzyC;詹姆斯·瓦普勒的《世界大块》 加州大学圣地亚哥分校和纽约布鲁克海文实验室的科学家们开始寻找超导材料,而此前研究人员在这方面运气不佳

他们着眼于不同的陨石群,研究了15颗彗星和小行星,找到了“蒙彼利拉”和“GRA 95205”——两颗带有超导颗粒的陨石

虽然陨石——由于其极端的太空起源——为研究人员提供了太阳系最古老状态的各种各样的物质相位,但由于相位的潜在微小可测性,它们也提出了探测挑战

研究小组利用一种称为磁场调制微波光谱学的超灵敏测量技术克服了这一挑战

他们工作的细节发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上

在他们的论文中,加州大学圣地亚哥分校的研究人员马克·蒂门斯、伊万·舒勒和詹姆斯·瓦普勒,以及布鲁克海文实验室的·程和·朱,将陨石的物相描述为铅、锡和铟(最软的非碱金属)的合金

他们说,他们的发现可能会影响对几个天文环境的理解,指出寒冷环境中的超导粒子可能会影响行星的形成、磁场的形状和来源、发电机效应、带电粒子的运动等等

“自然产生的超导材料是不寻常的,但它们特别重要,因为这些材料在外星环境中可能是超导的,”沃普勒说,他是舒勒纳米科学集团的博士后研究员,也是该论文的第一作者

超导颗粒是在这块蒙拉比拉陨石中发现的,这是首次发现地外超导颗粒

信用:詹姆斯·瓦普勒 舒勒是物理系的杰出教授,在超导和神经形态计算方面有专长,他指导了这项研究的方法论技术

在用多功能磁流变仪减轻了检测挑战后,研究人员对单个样品进行了细分和测量,使他们能够分离出含有最大超导分数的颗粒

接下来,研究小组用一系列科学技术对谷物进行了表征,包括振动样品磁测法(VSM)、能量色散x光光谱学(EDX)和数值方法

“这些测量和分析确定可能的相是铅、铟和锡的合金,”瓦普勒说

根据著名的化学和生物化学教授蒂门斯的说法,具有极端形成条件的陨石是观察外来化学物种的理想选择,例如超导体——一种导电或无电阻传输电子的材料

然而,他指出了这些地外(小)行星上超导材料的独特性

“我的项目部分是确定成千上万的陨石中的许多类是一个很好的候选人,并讨论行星过程的相关性;一个来自一颗行星的铁镍核,另一个来自更表层的部分,该部分受到了猛烈的轰击,是第一批观察到钻石的陨石之一

MFMMS数据显示,在5K温度下,蒙氏陨石颗粒具有超导性

信用:詹姆斯·瓦普勒 根据宇宙化学家的说法,他有一颗以他的名字命名的陨石——7004颗小行星——蒙拉比拉是一颗富含硫化铁的陨石,来自一个在小行星状核心中熔化并缓慢冷却后形成的类别

另一方面,GRA 95205是一颗伊利石陨石——一种具有独特矿物成分的罕见石质陨石——在其形成过程中经历了严重的冲击

根据舒勒的说法,自然样品中的超导性极其罕见

“自然收集的材料不是纯相材料

舒勒解释说:“即使是最简单的超导矿物铅,也很少以其天然形式存在。”

研究人员一致认为,他们以前只知道一份关于天然超导性的报告,那就是矿物铜蓝石;然而,因为他们在PNAS文章中报道的超导相存在于两个这样不同的陨石中,它很可能存在于其他陨石中

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