东京大学 偏振光图像向研究人员展示了由红色十字表示的电子在不同环境下的行为
信用:2020冈崎等
超导是一种现象，在这种现象中，电路失去电阻，在一定条件下变得非常有效
发生这种情况有不同的方式，这被认为是不相容的
研究人员第一次发现了这两种方法之间实现超导的桥梁
这一新知识可能会使人们对这一现象有一个更全面的了解，并有朝一日应用于实践
物质有三种众所周知的状态:固态、液态和气态
物质的第四种状态叫做等离子体，它就像一种气体，变得非常热，它的所有组成原子都散开了，留下了一堆超级热的亚原子粒子
但是在温度计的另一端有第五种物质状态，叫做玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)
“BEC是一种独特的物质状态，因为它不是由粒子构成的，而是由波构成的，”东京大学固体物理研究所的冈崎小三副教授说
“当它们冷却到接近绝对零度时，某些物质的原子就会在太空中变得模糊不清
这种拖尾增加，直到原子——现在更像波而不是粒子——重叠，变得无法区分
由此产生的物质表现得就像是一个单一的实体，具有先前固态、液态或气态所缺乏的新特性，例如超导
直到最近，超导bec还是纯粹的理论，但是我们现在已经在实验室用一种基于铁和硒(一种非金属元素)的新材料证明了这一点
" 这是BEC第一次被实验证实可以作为超导体工作；然而，物质的其他表现形式或机制也能产生超导
巴丁-库珀-谢里弗体系是一种物质排列，当冷却到接近绝对零度时，组成原子减速并排成一行，这使得电子更容易通过
这有效地使这种材料的电阻为零
BCS和BEC都需要冷冻条件，而且都涉及原子减速
但是这些制度在其他方面是完全不同的
很长一段时间以来，研究人员一直认为，如果这些机制能够以某种方式重叠，就可以对超导有一个更全面的了解
这些彩色线条不仅仅是为了展示，它们告诉研究人员在哪个温度以下，在这个例子中大约10开尔文，样品显示超导行为
信用:2020冈崎等
“证明BECs的超导性是达到目的的一种手段；我们真的希望探索bec和BCS之间的重叠，”冈崎说
“这极具挑战性，但我们独特的观察仪器和方法已经证实了这一点——这两个政权之间存在平稳过渡
这暗示了超导背后更普遍的潜在理论
在这个领域工作是一个激动人心的时刻
" 冈崎和他的团队使用超低温和高能量分辨率的基于激光的光电发射光谱学方法来观察电子在物质从BCS到BEC的转变过程中的行为
电子在这两种状态下的行为不同，它们之间的变化有助于填补超导大图景中的一些空白
超导不仅仅是一个实验室的好奇心；电磁铁等超导设备已经在应用中，世界上最大的粒子加速器大型强子对撞机就是这样一个例子
然而，如上所述，这需要超低温，这阻碍了我们每天都可能看到的超导装置的发展
因此毫不奇怪，人们对寻找在更高温度下形成超导体的方法很感兴趣，也许有一天甚至是在室温下
冈崎说:“有了超导BECs的确凿证据，我认为这将促使其他研究人员在越来越高的温度下探索超导。”
“现在听起来可能像科幻小说，但是如果超导能在室温附近发生，我们产生能量的能力会大大提高，我们的能量需求会减少
"
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