地球与环境 2022-07-05 10:09

在过去的35年里,科学家们研究了一种叫做超导体的特殊材料。当冷却到合适的温度时,这些材料可以让电流无阻力地流动。一个团队正在使用“顶峰”超级计算机研究超导体。研究小组发现,超导体中的负粒子与材料中最小的光单位发生强烈的相互作用。这种相互作用导致材料行为的突然变化。这种相互作用是理解某种铜基超导体如何工作的根本。

的影响

该团队想要找出当物质中粒子之间的相互作用发生变化时,当它们处于一个有很多其他相互作用粒子的拥挤空间中时。他们希望这些结果能帮助他们更好地理解一种独特的基于铜的超导材料。这些材料将比典型的超导体更高效,因为它们能够在相对温暖的温度下工作。这项工作最终可能导致极其高效的未来电子设备。

总结

研究人员模拟了材料中带负电荷的电子粒子之间的复杂相互作用,以及电子和声子之间的相互作用。声子是材料中振动能的最小单位。这些模型涉及数以百万计的粒子状态,每个状态包含不同的特征。这是该团队迄今为止对铜基超导体的最大计算之一。这种方法为研究人员提供了一个研究所谓电子“自能”的框架。研究结果可以帮助该团队进一步了解一种独特的铜基超导体家族的机理,这将比典型的铜基超导体更高效。

资金

这项工作得到了能源部科学办公室通过劳伦斯伯克利国家实验室材料理论项目和国家科学基金会的支持。高级程序由能量材料激发态现象计算研究中心(C2SEPEM)提供。橡树岭领导计算机构为本研究提供了计算资源。德克萨斯高级计算中心和国家能源研究科学计算中心在这项研究中提供了额外的计算资源。


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