日本科學家發(fā)現(xiàn)，在高溫超導物質銅氧化物中，以電子自旋為媒介的力量決定物質是否容易產生超導現(xiàn)象。這為尋找更高溫度下的超導體提供了線索。 在低溫條件下物質電阻突然消失的現(xiàn)象被稱為超導現(xiàn)象，轉變溫度被稱為臨界溫度。高溫超導體一般指臨界溫度在零下１９６攝氏度以上的物質。目前主流的高溫超導物質為銅氧化物。 在超導體中，原本應該相互排斥的兩個電子會組成電子對。這些電子對可以平穩(wěn)地通過由失去部分電子的原子所組成的通道，而不引起原子振動，即出現(xiàn)超導現(xiàn)象。在高溫超導物質中，促使電子組成電子對的力量究竟是怎么產生的？學術界長期以來存在兩種觀點：傳統(tǒng)觀點認為，這與原子振動有關；而新觀點認為，電子自旋在其中扮演了重要的角色。 所謂電子自旋是指電子繞原子核轉動的同時自身也在旋轉，就像地球一邊繞太陽公轉一邊自轉一樣。日本東北大學研究生院教授高橋隆的小組研究發(fā)現(xiàn)，以電子自旋為媒介的磁力是電子對組成的關鍵。 研究人員準備了３種實驗材料，一種是銅氧化物，另兩種是分別在銅氧化物中添加鋅和鎳后形成的。鋅和鎳對原子振動幾乎不產生影響，而它們的電子自旋狀態(tài)和銅不同。將３種實驗材料放入光電子分光設備，用高能量紫外線照射這些材料，測定從實驗材料中飛出的電子的能量狀態(tài)。結果證實，添加了鋅和鎳的兩種銅氧化物，由于以電子自旋為媒介的磁力被削弱，電子對就不能形成，影響材料的超導性能。 高橋等人的研究成果將刊登在２００６年１月號的英國《自然物理學》雜志上。