每当我们增加硼在材料中所占的比例时,材料就能在更高的温度下保持其超导性 。相比掺硼金刚石,这个过程增加了接近费米能级时载荷子的密度。

室温超导新突破:碳基超导体的临界温度更高了!

图丨该材料的结构成像

相比以前的方法,该制造方法能使掺硼碳具有更高的硼浓度,这一数值远高于使用现有平衡法(equilibrium methods, 如化学气相沉积)可能产生的硼浓度——如果使用平衡法,硼在掺硼Q-碳中的浓度仅为2%原子百分比,即 每100个原子中只有两个硼原子。但使用这种基于激光的非平衡法将硼掺入碳中,我们可以获得高达27%原子百分比的硼浓度。

硼在材料中的浓度越高,材料就能在更高的温度下具有超导性。目前,美国的橡树岭国家实验室已经使用电子能量损失谱证实了有关高密度超导态的发现。

室温超导新突破:碳基超导体的临界温度更高了!

图丨掺硼Q-碳的相变温度为37.8K

目前,研究人员们计划通过优化材料来提高材料超导的温度上限。Q-碳能在更高温度下保持超导性的这一突破在科学上令人兴奋,这意味着我们可能会实现使新型强粘结轻质材料在室温下具有超导性。此外,Q-碳因它具有透明、坚硬、生物相容和耐腐蚀的性质,其超导性对实际应用也具有特殊的意义.