科技日报记者 张梦然
日本东京都立大学研究团队最近取得了一项重大突破。他们合成了一种由铁、镍和锆组成的新型过渡金属锆化物，在特定的成分比例下其展现出非常规超导性。相关研究发表在最新一期《合金与化合物杂志》上。
超导体由于其零电阻特性和强大的磁悬浮能力，在现代科技中扮演着重要角色，例如在医疗成像设备和电力传输系统中的应用。然而，大多数已知超导材料需要冷却到极低温度（接近绝对零度），这限制了它们的广泛应用。因此，寻找能够在更高温度下工作的超导材料一直是科学家努力的方向，特别是那些可以在77K或以上温度运作的材料，因为这个温度允许使用成本较低的液氮作为冷却剂，而不是昂贵的液氦。
2008年发现的铁基超导体为高温超导带来了希望，而东京都立大学的研究进一步表明，含有磁性元素的材料可能对非常规超导性至关重要。他们通过电弧熔化技术制备了多晶铁-镍-锆合金，并观察到了一个随铁镍比例变化而变化的超导转变温度区域，呈现出先上升后下降的趋势，形成了一个“圆顶”。尽管单独的锆化铁和镍锆不具备超导特性，但当它们与不同比例的铁和镍结合时，形成的合金都显示出这种圆顶形相图——这是非常规超导体的一个显著特征。
此外，实验还揭示了镍锆化物磁化率中的磁跃迁异常，这暗示了新合金的超导性可能与磁序有关。这一发现不仅为理解非常规超导机制提供了新的视角，也为开发下一代超导器件材料设计开辟了道路。
