結構更簡單、更安全無毒、更容易製造 有助磁浮列車、核磁共振顯像研發應用
【本報台北訊】中央研究院物理研究所特聘研究員兼所長吳茂昆領導的研究團隊,最近獲得重要突破;他們發現一種結構更簡單、更安全無毒、更容易製造的「鐵基超導體(FeSe)」,提供高溫超導研究新材料,超導研究將跨向新里程。
這篇論文九月五日獲專業期刊「美國國家科學院期刊刊登,甚獲國際重視。
高溫超導銅氧化物的發現,大幅提升超導的實際應用,像是高速磁浮列車以及醫學高解晰核磁共振顯像等高科技,不過二十年來,超導材料沒有新的進展突破。
今年初,日本團隊率先發現一種鐵砷與氧化物的「鐵基新超導體」,引發科學界關注,不過其中含有高毒性的砷元素,而且結構也較複雜,這次中研院團隊,領先全球發現「鐵基超導體」,剔除具有毒素的砷元素,而且成本低廉,同時更容易製造。
中研院物理研究所所長吳茂昆說:「學理上我們過去一直認為鐵跟超導是不相容的,現在發現以鐵為主要元素的金屬,會超導而且溫度還不是太低,不像高溫超導,它也是金屬,不過結構比較類似陶瓷,這個是所謂的介金屬狀態,這種材料把它做成應用,是比較容易達成。」
專家指出,「鐵基超導體( FeSe)」讓未來超導應用增加更多可能性,像是核磁共振MRI主要就是利用超導磁鐵,磁場強度越高解析度就越好,另外也能用超導磁鐵來做磁浮列車。而這項研究成果,從開始到最後結果,都是在台灣完成,對於國內超導研究具有重大意義。
由於一般金屬元素的「超導轉變溫度」通常低於攝氏零下二百六十度,科學家多年來都希望能將超導轉變溫度提高,以增加應用性。
中研院指出,這次吳茂昆院士研究團隊創新發現的「鐵基超導體」,其晶體結構更簡單;不含砷,比較無毒;更容易製造,使成本較低等特性,也讓更多的團隊能很快地進入此領域;不論在基礎理論或應用研發上,未來都將提供科學家一個嶄新的研究對象與平台。