铜酸盐超导体用于悬浮列车、量子计算和电力传输。它们是由铜氧化物层与其他金属氧化物层交替制成的一系列材料，这些金属氧化物充当电荷储存器。

超导体目前最大的用途是制造用于医疗核磁共振成像机器和科学应用（如粒子加速器）的超导磁体。

为了充分实现超导材料的潜在应用，开发在较高温度下保持其性能的超导体对科学家至关重要。铜酸盐超导体目前表现出相对较高的过渡点温度，因此为科学家提供了研究使更高温度超导成为可能的机会。

在这项研究中，发表在《自然物理学》上，布里斯托尔大学和国际信息系统脉冲中子和μ介子源合作，他们专注于铜酸盐超导体La2-x型锶x（x）咄4（LSCO）该系统中的超导性对镧（La）与锶（高级）的确切比例非常敏感，从而能够了解哪些特性与超导性相关。LSCO公司也接近磁性有序，一种可能性是磁波动是使其超导性成为可能的原因。

非弹性中子散射为研究这些磁波动提供了一种极好的方法。研究人员能够在广泛的倒易空间和能量尺度上进行测量。这使他们能够建立自旋波动和声子的全貌，从而可以隔离非常低能量的自旋波动。

虽然铜酸盐超导体是高于它们成为超导体的温度的金属，但携带电流的电子表现得非常奇怪。随着温度的升高，它们承载电流的能力大大降低。低能自旋波动可以散射传导电子并解释这种奇怪的金属行为。此外，当超导体被冷却并用磁场抑制超导性时，自旋波动变得更强并减慢，表明材料接近磁序。这可能有助于解释铜酸盐不寻常的电子特性。

布里斯托尔物理学院的斯蒂芬·海登教授说：“这项研究证明了自旋波动在理解铜酸盐方面的潜在重要性。更深入地了解它们的性质及其与超导性的关系是设计具有更高超导温度的材料的另一步。

“未来，它们应该用于量子计算，运输，包括悬浮列车和紧凑型电机以及电力传输。后者已经有示范项目。

“这项工作依赖于国际信息系统提供的独特仪器和采样环境。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。