日发现电子自旋是高温超导发生关键

　　新华社东京１２月２８日电（记者钱铮）日本科学家发现，在高温超导物质铜氧化物中，以电子自旋为媒介的力量决定物质是否容易产生超导现象。这为寻找更高温度下的超导体提供了线索。

　　在低温条件下物质电阻突然消失的现象被称为超导现象，转变温度被称为临界温度。高温超导体一般指临界温度在零下１９６摄氏度以上的物质。目前主流的高温超导物质为

　　在超导体中，原本应该相互排斥的两个电子会组成电子对。这些电子对可以平稳地通过由失去部分电子的原子所组成的通道，而不引起原子振动，即出现超导现象。在高温超导物质中，促使电子组成电子对的力量究竟是怎么产生的？学术界长期以来存在两种观点：传统观点认为，这与原子振动有关；而新观点认为，电子自旋在其中扮演了重要的角色。

　　所谓电子自旋是指电子绕原子核转动的同时自身也在旋转，就像地球一边绕太阳公转一边自转一样。日本东北大学研究生院教授高桥隆的小组研究发现，以电子自旋为媒介的磁力是电子对组成的关键。

　　研究人员准备了３种实验材料，一种是铜氧化物，另两种是分别在铜氧化物中添加锌和镍后形成的。锌和镍对原子振动几乎不产生影响，而它们的电子自旋状态和铜不同。将３种实验材料放入光电子分光设备，用高能量紫外线照射这些材料，测定从实验材料中飞出的电子的能量状态。结果证实，添加了锌和镍的两种铜氧化物，由于以电子自旋为媒介的磁力被削弱，电子对就不能形成，影响材料的超导性能。

　　高桥等人的研究成果将刊登在２００６年１月号的英国《自然物理学》杂志上。