日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在高溫超導(dǎo)物質(zhì)銅氧化物中，以電子自旋為媒介的力量決定物質(zhì)是否容易產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象。這為尋找更高溫度下的超導(dǎo)體提供了線索。 在低溫條件下物質(zhì)電阻突然消失的現(xiàn)象被稱為超導(dǎo)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)變溫度被稱為臨界溫度。高溫超導(dǎo)體一般指臨界溫度在零下１９６攝氏度以上的物質(zhì)。目前主流的高溫超導(dǎo)物質(zhì)為銅氧化物。 在超導(dǎo)體中，原本應(yīng)該相互排斥的兩個(gè)電子會組成電子對。這些電子對可以平穩(wěn)地通過由失去部分電子的原子所組成的通道，而不引起原子振動，即出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。在高溫超導(dǎo)物質(zhì)中，促使電子組成電子對的力量究竟是怎么產(chǎn)生的？學(xué)術(shù)界長期以來存在兩種觀點(diǎn)：傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，這與原子振動有關(guān)；而新觀點(diǎn)認(rèn)為，電子自旋在其中扮演了重要的角色。 所謂電子自旋是指電子繞原子核轉(zhuǎn)動的同時(shí)自身也在旋轉(zhuǎn)，就像地球一邊繞太陽公轉(zhuǎn)一邊自轉(zhuǎn)一樣。日本東北大學(xué)研究生院教授高橋隆的小組研究發(fā)現(xiàn)，以電子自旋為媒介的磁力是電子對組成的關(guān)鍵。 研究人員準(zhǔn)備了３種實(shí)驗(yàn)材料，一種是銅氧化物，另兩種是分別在銅氧化物中添加鋅和鎳后形成的。鋅和鎳對原子振動幾乎不產(chǎn)生影響，而它們的電子自旋狀態(tài)和銅不同。將３種實(shí)驗(yàn)材料放入光電子分光設(shè)備，用高能量紫外線照射這些材料，測定從實(shí)驗(yàn)材料中飛出的電子的能量狀態(tài)。結(jié)果證實(shí)，添加了鋅和鎳的兩種銅氧化物，由于以電子自旋為媒介的磁力被削弱，電子對就不能形成，影響材料的超導(dǎo)性能。 高橋等人的研究成果將刊登在２００６年１月號的英國《自然物理學(xué)》雜志上。