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最近,来自华中科技大学材料学院常海欣教授带领带领其团队,宣布初步合成了可以磁悬浮的LK-99晶体,该晶体悬浮的角度比SukbaeLee等人获得的样品磁悬浮角度更大,有希望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。是将含有硫、氧和磷的粉末混合,并将混合物置于高温下几个小时,这个过程导致形成具有深灰色外观的超导材料。
(牙签所指的小黑点这块LK-99晶体)
用显微镜放大之后,再将一块钕铁硼磁体放在下面,发现磁体靠近,晶体快速立起(部分呈悬浮状态),交换S,N极仍是有同样的效果。通过这些我们可以知道LK-99晶体是具有抗磁性的。
在初步复现的过程中,美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)进行的计算机模拟,从理论上支持这种材料具有常温超导能力。根据密度泛函理论(DFT)方法,在VASP软件中对费米能级的价电子带进行了计算。结果发现,铜的取代导致极其狭窄(带宽仅meV)的平坦价电子带出现在费米能级,它与超导关键参数电子态密度有关,是实现高温超导的重要特征。
当对LK-99样品通电时,其电阻下降到接近于零,在实验过程中观察到了迈斯纳效应,是超导性的一个特征。
CVT高真空化学气相输运系统是超导体存储的广泛使用方法,也是快速生长制备优异性能晶体材料的方法,它适用于体和薄膜晶体材料的多种生长方式,满足固相、气相、溶体和溶液法生长晶体材料。包括了Flux熔剂法,CVT化学气相传输法、PVT物理气相传输、CVD化学气相沉积法,PVD物理气相沉积法、熔融法等生长方式,具有应用广泛、实用性强、成本低、快速高效、扩展性强等突出特点。
(左:高真空封管机;中:管式炉;右:马弗炉)
(SHIWEI是维-CVT法合成生长材料样品)
SHIWEI是维-PCVT材料快速生长制备系统,主要包括高真空封管机、真空泵组、管式炉、箱式炉等部分组成,该系统系统可以满足块体、粉末、薄膜等样品真空(保护气氛下)生长制备、真空还原,广泛适用于二维材料(0D/1D/2D),热电材料,能源材料,光电材料,半导体材料,金属材料,纳米材料,磁性材料,超导材料等材料器件生长制备。
目前,是维光电已经和清华北大,复旦大学,武汉大学,华中科技大学,中科院物理所等众多高校,科研院所进行合作,致力于提供“材料生长-器件制备-光机电应用-半导体工艺”全流程产品及服务,助力科学研究、实验开发到推广应用的创新成果转化。
高真空封管机主要适用于对材料样品在石英试管中真空环境状态下(或保护气氛下)完成封管,在试管预抽真空后,试管管壁材料经高温熔融并在外部大气压的作用下和管内石英柱体融接在一起而形成真空密封。试管在真空密封过程中的旋转速度可以在一定的范围内进行调节,方便配合不同管径试管和焊枪的使用,并且自带放气和充气装置。
PCVT材料快速生长制备系统主要技术指标
1.系统由高真空封管机、真空泵组、高温炉等部分组成,也可以与高温管式炉组成CVT化学气相输运系统以及CVD化学气相沉积系统使用。
2.封管机真空漏率:2x10-9Pa·m3/S(经氦质谱捡漏);
3.可密封石英管管径/长度:Φ10、Φ15、Φ20mm等/-mm;
4.可密封石英管壁厚:1-2mm
5.封管状态:竖直/水平
6.可密封对象:固体/液体/气体,包括块体、薄膜、粉末、液体和器件等;
7.旋转速度:0-20r/min可调;
8.真空接口:KF16/KF25
9.充气接口:6-8mm;
10.电源:V/V±5%,50Hz;
11.专用水焊机产气量:L/H;
12.专用水焊机火焰最高温度:约℃;
13.封管机真空测量:电阻真空计/全量程真空计
14.充气压力测量:压力表
15.高温炉:摄氏度高温管式炉或者箱式炉。
16.选件:真空油泵/干泵/分子泵真空机组;材料样品转移装置(与净化手套箱配合使用);箱式炉/管式炉;电火花真空检测仪;应力测试仪;真空管接头;液氮冷阱;机台;高纯石英管。