在一种铜酸盐中发现马赛克晶体结构——ScienceDaily

华威大学的研究人员与法国欧洲同步辐射装置合作发现，所研究的铜酸盐超导体内部结构并不均匀。材料中并非只有一种晶体结构，而是存在具有两种略有不同原子构型的区域，ScienceDaily报道。

晶体的三维研究

科学家采用了扫描三维X射线衍射方法，该方法能够研究晶体内部原子的排列。该方法的原理类似于计算机断层扫描，但它呈现的不是组织和器官，而是材料的原子结构。

三维成像显示，该晶体由结构区域的马赛克组成。研究人员发现，这些区域之间的边界比预期宽数百倍。这些过渡区足够大，几乎可以像独立结构一样表现，并可能影响电流在材料中的流动。

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对超导理论的影响

铜酸盐是含铜超导体，能够在相对较高但仍然极低的温度下无电阻地传导电流。约40年来，关于其超导性的理论主要基于这样一种假设：此类材料的晶体结构在整个体积中都是相同的。

研究负责人马克·森恩教授指出，结构区域之间的宽边界很可能不只是与超导性共存，还可能阻碍超导性。该团队认为，这或许能够解释不同超导材料特性上的差异，并将需要重新审视此前对其体相性质进行的部分测量。

研究结果发表在《Physical Review Letters》期刊上。研究人员推测，类似的隐藏结构特征可能广泛存在于其他铜酸盐中，也可能存在于正在接受极端压力下超导性研究的相关材料中。这些测量得以实现，是在欧洲同步辐射装置完成一项耗资1.5亿欧元的升级之后。