发现超导材料的螺旋结构

【美国《大众科学》月刊７月号报道】两个科学家小组发现了高温超导薄膜材料中的极微小的螺旋结构。这种缺陷叫作螺旋位错，它可能有助于解释为什么这种超导薄膜能载大电流。
国际商用机器公司的瑞士苏黎世研究实验室和洛斯阿拉莫斯国家实验所的研究人员，在这两个小组于今年春季召开的美国物理学会的一次会议上介绍基本相同的结论以前，互相并不知道彼此的研究工作。
洛斯阿拉莫斯国家实验所的这个研究小组负责电子研究的副组长伊恩·雷斯特里克说：“我们已经证明，这些薄膜并不是由单晶组成的，而是由许多单一的晶粒组成的。每个晶粒生长时，材料加到一个呈螺旋形上升的台阶（Ｓｔｅｐ）的边缘，随着这些螺旋结构长大时，这些台阶也外延生长。这是迄今对这种薄膜的真实微结构的最生动的描述。”
这两个研究小组研究了钇钡铜氧化物，这种材料在较高的负３２０华氏度（液氮沸点）导电时实际上没有电阻。磁场产生的在高温超导体周围运动的磁通量线透过超导体，阻止这种材料通过大电流。这两个小组认为，这些螺旋状缺陷能把磁通量线“钉在”适当的位置，不是把磁通量线直接钉在它们的中心部位，就是把磁通量线钉在数不清的毗邻晶粒之间的边界部位。