研究人员设计了新的高熵合金超导体

在东京城市大学，一组科学家结合并开发了一种新的高熵合金(HEA)超导体，借助与具有特定晶体结构的简单超导物质相关的大量数据。

众所周知，HEAs即使在非常高的压力下也能保持超导特性。团队开发的新型超导体_0.2你_0.1铜_0.1Rh_0.3红外_0.3Zr₂-undergoes在8 k下超导过渡，Hea的相对高的温度。该团队的技术可以应用于寻找具有特别理想性质的新型超导材料。亚博网站下载

当发现某些材料突然表现出低于特定的转变温度的电流的最小抗性时，超过一百年前发现了超导性的现象。亚博网站下载虽然科学家继续寻找不同的方法来防止浪费力量，但是一种可大大降低电力传输损失的技术是一个令人迷人的前景。

然而，由于电流超导体的要求，超导电性的广泛使用受到阻碍，特别是所需的低温。研究人员需要一种方法来解开新的超导材料，而无需蛮力试验和误差和曲调关键特性。亚博网站下载

由东京城市大学的Yoshikazu Mizuguchi副教授领导的一个研究小组一直在领导一个“发现平台”，该平台已经使几种新型超导物质的设计成为可能。他们的技术基于高熵合金(HEAs)，在这种合金中，简单晶体结构中的特定位置可以被五种或更多的元素占据。

将一些Hea掺入医疗装置和耐热材料表明，它们表现出具有某些优异特性的超导特性，特别是在非常高的压力下保持零电阻率。亚博网站下载研究人员调查了材料数据库和最先进的研究，并发现了一系列具有共同的晶体结构但具有特定部位的不同元素的超导材料。亚博网站下载

然后，他们结合并设计了一个包含这些元素的结构;在整个晶体中，“HEA位点”都被一种组合元素占据。他们已经成功地开发了层状铋硫化物超导体和具有氯化钠晶体结构的碲化物化合物的高熵变体。

作为他们最新研究的一部分，研究人员专注于铜铝化物(CuAl)₂） 结构体。通过将过渡金属元素（Tr）和锆（Zr）与TRZR混合而形成的化合物₂这种结构被发现是超导的。在这种情况下，Tr可以是Fe、Sc、Ni、Co、Ga、Cu、Pd、Rh、Ir或Ta。

研究人员利用电弧熔炼方法将这些元素混合成一种“鸡尾酒”，形成一种新的hea型化合物- co_0.2你_0.1铜_0.1Rh_0.3红外_0.3Zr₂- 显示超导特性。

他们分析了电子比热和电阻率，以及材料的电子为提高温度所消耗的能量，发现转变温度为8.0 K。这一数值不仅对于hea型超导体来说相对较高，研究人员还证实了这种材料具有“块状”超导的特征。

最令人迷人的特点是可以研究和调整的其他过渡金属和比率的巨大范围，以旨在旨在更高的过渡温度和其他优选性能，而不是改变基本晶体结构。研究人员希望他们的成功将很快铺平更多发现新的HEA型超导体。

期刊引用:

Mizuguchi, Y。,等．(2021) CuAl的超导性₂-type co._0.2你_0.1铜_0.1Rh_0.3红外_0.3Zr₂用高熵合金过渡金属位点。亚博网站下载材料研究快报．doi.org/10.1080/21663831.2020.1860147．

来源：https://www.tmu.ac.jp/english/index.html