超導是先進技術中一個很著名的物理現象,超導體經常製成導線的形狀應用在不同領域。但是,超導線通常不易彎曲,同時,由於導線的結構複雜,超導材料在超導線中的比例不是很高。碳納米管(CNT)在超導領域的研究已經很廣泛,
【圖文解析】
圖1. NbN-CNT複合超導紗線的製備工藝流程圖及相應的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。
解析:由自支撐的CNT作為模板,噴射沉積NbN製備出NbN-CNT雜化膜,在經過扭曲成超導紗線,展現出類似於塊體材料的超導性能,而且機械柔性顯著增強。在以下內容中,有兩個參數來描述樣品的條件:一是用NSHEET表示堆積的CNT的數量,另一個是tNbN來表示NbN薄膜的公稱厚度。
圖2. 超導過渡區附近NbN-CNT紗線的異常負阻現象。
解析:根據NSHEET = 10,tNBN = 200 nm時NbN−CNT紗線的超導現象研究發現,大約在10K溫度下發生超導轉變,在超導轉變區域中觀察到了絕對負阻現象。
圖3. 利用等效電路模型分析負阻條件。(a)線電阻測量的典型四探針結構圖。(b)四探針接觸在高度有序排列的NbN− CNT 納米線上的示意圖。(c)簡化的(b)中的等效電路模型。(d)NbN−CNT 納米纖維經扭曲製成的紗線。(e)負電阻現象的四探針測量圖。
解析:
【總結】
作者報道了一種在高度有序的碳納米管基的氮化鈮超導扭曲紗線上觀察到的絕對負電阻現象。基於簡單電路模型的分析結果表明,由於NbN-CNT雜化超導紗線的捻度特性,在特定的四探針測量中可以得到負的電阻值。這一發現並不意味著負電阻傳輸真的發生在單根超導納米線中,然而,沿著CNT-NbN方向的超導態和正常的金屬態共存現象可以證明扭曲紗線的橫截面上等位線的假設是無效的。這種分析負電阻的經典方法不僅適用於與超導有關的材料,而且
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b09026
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