英国巴斯大学（University of Bath）、美国阿拉贡国家研究室（Aragonne National Laboratory)、西北大学（Northwestern University）、霍夫斯特拉大学（Hofstra University）的研究团队，近日发表研究成果，找到可让磁性（Megnitism）和超导性（Superconductivity）共存的材料。
这项发表在著名物理期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）的研究指出，数十年来，物理学家只能推论磁性与超导性共存的可能，但始终无法证实。由于已知实验，磁性与超导性总是出现互斥现象，所有铁磁性材料的电磁分子，排列过程都会破坏负责超导性的电子对（Electron Pair），以致两者无法共存。
▲ 数十年来，科学家始终无法突破磁性与超导性互斥的问题。（Source：Danila Tabangin）
团队指出，某些材料在极度低温的情况下可产生超导性。但为了使超导体及电脑运算科技进化到下一世代，人们必须找出让超导性与磁性共存的方法与材料，才能让磁芯记忆和磁性电脑计算这些技术与超导性融合，效率提升到更高等级。
虽然几十年来有科学家开发出几种可出现磁性与超导性共存的材料，但由于材料科学界迄今仍搞不清楚共存情形的理论基础是什么，因此材料开发实验的成果很难复制，对科学界来说是个困扰许久的问题。
“我们实验发现，一种运用广泛的超导体材料 RbEuFe4As4，在零下 236 度时可产生优异的超导性，但如果将温度降到零下 258 度时，这款材料会出现磁性。”领导团队的 Simon Bending 教授表示。
▲ RbEuFe4As4 的晶体结构。（Source：ResearchGate）
之前阿拉贡国家研究室的 Alexei Koshelev 博士也提出相同理论模型，由于材料铕原子（Europium）引起磁波动，会抑制超导性形成，但随着温度降到零下 258 度以下，铕原子的磁波动会开始与其他原子对齐，降低对超导性的抑制。
因此透过这项实验，团队指出超导体材料的晶格（Lattice），磁性和超导性各自在自己的子晶格（Sub-lattice）分开运作，彼此关联很小。
▲ 领导研究团队的巴斯大学 Simon Bending 教授。（Source：NANOCOHYBRI）
这项发现帮助科学界理解磁性和超导性共存的物理机制，并提供常见且稳定的实验材料，让世界各地科学家进一步研究，将共存特性的材料运用至下一世代半导体、能源与电脑的相关研发。
- Physicists Uncover New Mechanism Enabling Magnetism and Superconductivity to Co-exist in the Same Material
（首图来源：Association of American Universities）
