氧化鎢+奈米基質=超導性？
- 上線日期：2008/10/31 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
美國科學家讓氧化鎢滲透入反蛋白石碳化物、奈米碳管紙等具有多奈米孔洞的基質(matrix)內，再嵌入鹼離子，可能為超導家譜再添一筆。德州大學的Ali Aliev等人已經在各種LixWO3-y及NaxWO3-y材料上，在超過125到132K的溫度範圍發現異常的磁性與電性。
Aliev表示，將表面積極大的氧化鎢滲入比熱與熱導都很小的多孔反蛋白碳化物，製成的材料可以應用在各種感測器上，如紅外線熱感測器、超導磁量儀(SQUID)及核磁共振儀中微波偵測器的開關。
研究人員將條狀測試結構浸泡在過氧化鎢酸中，使氧化鎢薄膜沉積在多孔基質上，浸泡過程至少重複4到5次以提高填充率。接著利用真空裝置促使溶液滲透深入奈米多孔網狀物中。每次滲透後，材料先在室溫下乾燥10分鐘，再於130°C下進行燒結，來幫助薄膜固定在基質表面上。研究人員再將富含鎢的基質與電極相連，配合不同的電解質來進行鹼離子的電化學嵌入(electrochemical intercalation)。
以上述方法處理過的材料表現出的異常磁性與電性，顯示它可能具有局域型(即非展透性)的超導性，不過科學家對於具奈米結構的基質如何產生此效應，仍未有定論。
Aliev指出，鎢氧化物中受激電子態的行為顯示背後可能存在著雙極化子電子耦合機制(bipolaronic mechanism of electron coupling)。載子在材料島狀結構(10~15 nm)內的量子侷限效應，可能會導致準粒子的態密度離散化，因而使躍遷溫度由氧化鎢塊材的91K稍微提高到125K。他認為一旦小於5 nm，超導性就會因缺乏能隙附近的能態而被完全壓抑。
Aliev表示，雖然這項研究只能部份證明超導性，不過該小組對於這個材料寄予厚望，目前正努力要建立完整的論述。詳見Supercond. Sci. Technol. 21 115022 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/36140
譯者:孫士傑(高雄大學應用物理系)
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