科學家發現世界最小超導體

【大紀元記者韓婕編譯報道】美國俄亥俄大學3月28日發佈新聞，在該校科學家領導下，美國、日本和德國科學家合作發現了由4對分子組成的世界上最小超導體（小於1毫微米）。證明納米刻度（nanoscale）分子的超導線可以被製造，或能應用到納米電子設備和能源應用上。

當環境溫度降到一定程度時，一些材料的電阻會突然消失，這種現象被稱為超導（superconductivity）。科學家表示，受焦耳熱影響，超導物質並非在任何狀況下都能展示出超導特性，超導極限的顯現環境依然是謎，研究能展示超導特性的極限環境，關乎對超導現象的基本理解，以及對納米電子學的應用。

俄亥俄州天文物理科學家薩瓦‧拉副教授（Saw-Wai Hla）指出，以納米刻度聯結金屬導體幾乎不可能的，因為當導線變得更小時，電阻也增加。當納米線變得很高溫時，它們會熔化和毀壞。焦耳熱化（Joule heating）是阻礙納米設備研發的主要瓶頸。

在美國能源部的資助下，美、日、德科學家對一類已知有機鹽超導材料（BETS）2GaCl4特性進行了研究。在溫度降至10開爾文（Kelvin約為零下263攝氏度）的環境下，他們將這種有機鹽的單層分子放置在銀的表面，並利用掃瞄隧道顯微鏡觀測分子鏈長度不同時這種材料的超導特性。

科學家發現，在有機鹽分子鏈長度低於50納米時，超導現象隨著分子鏈縮短而逐漸減弱。最終，科學家觀測到超導現象的最短分子鏈長度為3.5納米，此時分子鏈由4對有機鹽分子組成。科學家指出，這是目前世界上已知的最小超導體。

領導這項研究的俄亥俄大學物理學副教授薩瓦‧拉表示，他們的研究表明，超導並不僅是宏觀現象，在分子水準上同樣存在，這為研究超導現象開闢了新途徑。
這項研究成果29日發表在英國《自然──納米技術》雜誌網絡版上。◇