财新传媒 财新传媒

阅读:0
听报道

credit: Keita Deguchi

图中横坐标为酒精浓度,啤酒5%,红葡萄酒11%,白葡萄酒酒精浓度11%,日本清酒为15%,烧酒35%,威士忌是40%。

纵坐标为超导体积分数,数值越高表明超导体的效果越好。

将一种新型铁基材料在70摄氏度的红酒、白葡萄酒、啤酒、烧酒、日本清酒和威士忌中浸泡,研究这些酒对超导性能产生的效果。这是日本科学家前不久进行的一项研究。研究目的是找到更简单快速地引发超导性的方法。

研究者把铁、碲和硫化碲的粉末一起加热到600摄氏度,制成FeTe0.8S0.2多晶体(这种材料属于FeTe1-xSx类物质,经过一定处理后能变成超导体),之后准备2套液体,一套是市面上卖的各种酒精含量不等的酒(红酒、白葡萄酒、啤酒、烧酒、日本清酒和威士忌),另一套是酒精和水按比例混好的溶液(包括纯乙醇液体)。液体都盛放在20毫升的玻璃杯中。然后,把刚长好的FeTe0.8S0.2多晶体放进去泡24小时,温度控制在70摄氏度。

之后,研究者会测试每个样品的超导转变温度,以及超导体积分数(Superconducting volume fraction),发现所有的酒都能比酒精-水混合溶液更有效地提高这两个值。

研究发现,经烧酒、威士忌、日本清酒、啤酒、白葡萄酒和红葡萄酒浸泡样品的超导体积分数分别为23.1%、34.4%、35.8%、37.8%、46.8%和62.4%,红酒最高。科学家表示这一实验结果具备可重复性。

从图中可以看到,泡在酒精-水混合溶液里的话,只有不超过15%的物质发生超导,而且在酒精-水混合溶液的实验结果中,酒精浓度与超导性并没有体现出什么联系。但是当浸泡在葡萄酒、清酒和威士忌里时,材料的超导体积分数有很大提升,。红酒的效果最好。同时还观测到了超导温度的上升,比如红葡萄酒和白葡萄酒中煮过的样品其超导零电阻温度(Tc zero)为7.8开尔文(7.8开尔文相当于零下265摄氏度),啤酒、日本清酒和威士忌的超导零电阻温度为7.5开尔文,烧酒的超导零电阻温度为7.1开尔文。 烧酒其实主要就是由纯酒精和水混合成的,其零电阻超导温度和超导体积分数也都是最低的。

总的来看,在诱发FeTe0.8S0.2多晶体超导性上,加热过的市售酒品比水、纯酒精和酒精-水混合溶液都更有效。红葡萄酒的零电阻超导温度和超导体积分数都是最高的。

为什么会这样呢?研究者们有两个猜想:1,晶体层间插进去了酒中的什么离子(FeTe晶体为层状结构);2,市面上出售的酒中有氧气,酒里面的某种成分可能起了催化剂的作用,使得更容易将氧元素注入到材料中去。至于具体是什么机理,还需要更多后续实验来确定。

话题:



0

推荐

科学松鼠会

科学松鼠会

4011篇文章 5年前更新

什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。 这里是科学松鼠会的网站的一个镜像,大家的留言我们可能没办法一一回复,如果您有什么问题,欢迎到科学松鼠会的主站提问:http://songshuhui.net/

文章