日本東京大學發現一款具備超傳導特性的「準結晶」新物質。這是一種被稱為「凡得瓦層狀物質」的物質,原子排列皆為結晶,這次新發現的是準結晶的凡得瓦層狀物質,在低溫下具零電阻的超傳導性質,可望應用於電子元件。
凡得瓦力是分子間運作的微弱力量,由於此力量形成的層狀物質具有特異的物性,因此一直是相當熱門的研究主題。另外根據原子排列固體性質可分成三種:具規則性的結晶、無規則性的非晶質以及與結晶有不同規則性的準結晶。
有別於既有研究,東京大學將重點放在準結晶的凡得瓦層狀物質。研發團隊先製作出鉭(Ta)-鍗(Te)型凡得瓦層狀物,觀察原子排列後發現雖然有規則性,但與結晶特有的週期性有所矛盾,由此可知為準結晶。其後就低溫下的電阻等性質進行調查,發現電阻為零而產生了超傳導特性,且確認超傳導性是來自凡得瓦層狀物而非不純物。
準結晶的研究已進行了40年之久,但展現超傳導物性的準結晶物質則在2018年才被發現。而這次研究所用的準結晶又比2018年的Al-Zn-Mg類準結晶合金更容易處理與實驗。