超導線升級了
- 上線日期：2008/7/23 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網 http://nano.nchc.org.tw
在奈米級缺陷工程(defect engineering)的協助下，超導線(superconducting wire)有了明顯的進步，使研發人員朝超高效率發電及輸電的實現又邁進了一步。美國橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge Natinal Laboratory, ORNL)的Amit Goyal等人繼2006年在超導線內植入奈米點(nanodot)後，最近又製作出在絕對溫度65K及3 T磁場下臨界電流密度高出50%的薄膜。
ORNL團隊的Sung-Hun Wee表示，該小組的超導線在高磁場下的表現優越，原因是製作時採用較高的沉積速度，產生了更多能有效地釘扎(pin)住磁通束(magnetic flux)的缺陷。
超導體是一種當溫度低於某個臨界溫度時就會失去電阻的材料，但是這種特性會受磁場破壞。Goyal指出，當電流在外加高磁場中流動時，羅倫茲力(Lorentz force)會作用在磁通束上，驅使它們運動，導致能量耗散並產生電阻，使這些線不再具有超導性。不過結構中的缺陷具有釘扎住磁通束的功能，而該小組先前已經證實，在超導結構中加入自組成的三維鋯酸鋇(BaZrO3)奈米點，可以固定這些磁通束。
最新的奈米線是以脈衝雷射沉積法來生長，它是4 μm厚的釔鋇銅氧薄膜，其中含有1%體積的BaZrO3。這項研究的關鍵在於引入「延展」("splayed")的奈米缺陷。這些延展開的柱狀特徵是在高沉積速率(40 nm/min)下形成，並且經證實在任何磁場方向都具有優異的磁通釘扎能力。
Goyal與Wee希望將他們的研究成果商品化，並透露該團隊正與美國的工業界密切合作，以提升商用超導線的性能。詳見Supercond. Sci. Technol. 21 092001 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/34635
譯者:孫士傑(高雄大學應用物理系)
- 相關附件: