高溫超導的另一條路？物理學家發現形成奇異超導新途徑

科技新報

超導體能改變從電網到消費性電子產品的一切，雖然現實也不斷強調找到室溫常壓超導體是多麼困難，但最近，物理學家確定了另一種形成奇異超導形式的新途徑，或許能繞過傳統高溫超導無法突破的瓶頸。

典型超導行為涉及 2 個電子結合在一起的庫柏對，它們在材料中移動，但不會以熱的形式損失能量，科學家解釋，可以把電子想像成軍隊士兵，單獨行動的士兵易影響，但當他們齊頭並進時，要破壞隊形穩定就變得困難，這種集體狀態讓成對電子以強而有力的方式承載電流。

但科學家過去還發現一些比「正常」超導現象更罕見、發生於相對高溫環境的超導性，比如稱為對密度波（pair-density wave，PDW）的振盪超導性，當庫柏對電子以波的形式移動時會改變振幅，對亟於提升超導臨界溫度的科學家們來說非常有吸引力。

最近，美國埃默里大學與史丹佛大學物理學家確定了一種形成振盪超導性「對密度波」的新機制。

范霍夫奇異點（Van Hove singularity）是出現在某些材料中的特殊結構，其中電子能量經歷不尋常變化，而研究人員發現，范霍夫奇異點的結構似乎具正確物理性質來產生超導性振盪狀態，從而可能帶來引發超導性的新方法。

今年早些時候，布魯克黑文國家實驗室團隊也有一些關於對密度波的好消息，過去對密度波一直被認為只有置於大磁場才會出現，但研究人員已證明這種奇異超導物質狀態存在於沒有磁場的鐵基超導體中。

雖然有關超導是否真能在室溫下實現的爭論仍很激烈，但目前肯定無法以任何一種方式在實驗室外或昂貴設備中實現，更高效、便宜輸送電力的一天還要很久才會到來。

新論文發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）。

（首圖為示意圖，非正確結構，來源：pixabay）