科学家首次在陨石中发现了超导晶体,这也许

对原行星状星云上的Mundrabilla陨石的艺术再现；Mundrabilla在银河系上飞行。图片：JamesWampler

纽约大学圣地亚哥分校和布鲁克海文实验室的科学家一直在寻找给研究人员带来坏运气的超导材料。他们着眼于各种各样的陨石，他们研究了15颗彗星和小行星，发现了“Mundrabilla”和“GRA”-两种具有超导晶粒的陨石。

尽管陨石由于其在太空中的极端起源而为研究人员提供了来自太阳系最古老状态的多种物质相，但由于这些相可能具有微弱的可测量性，因此它们也带来了检测挑战。研究团队使用称为磁场调制微波光谱（MFMMS）的超灵敏测量技术克服了这一挑战。他们工作的详细信息发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）中。

在他们的论文中，加州大学圣地亚哥分校的研究人员MarkThiemens，IvanSchuller和JamesWampler以及布鲁克海文实验室ShaoboCheng和YimeiZhu将陨石的相表征为铅、锡和铟的合金。他们的发现可能会影响对几种天文环境的理解，并指出在寒冷环境中的超导粒子会影响行星的形成、磁场的形状和起源、行星发电机的作用、带电粒子的运动等等。

Schuller纳米科技研究小组的博士后研究员，论文的第一作者Wampler说：“天然存在的超导材料是不寻常的，但是它们特别重要，因为这些材料在外星环境中可能是超导的。”

在这颗Mundrabilla陨石中发现了超导晶粒，这是外星超导晶粒的首次鉴定。图片：JamesWampler

Schuller是物理学系的一位杰出教授，在超导和神经形态计算领域拥有丰富的专业知识，他指导了这项研究的方法论技术。在利用MFMMS减轻检测挑战后，研究人员细分并测量了单个样品，使他们能够分离出包含最大超导率组分的晶粒。接下来，研究小组通过一系列科学技术对晶粒进行了表征，包括振动样品磁力法（VSM），能量色散X射线光谱法（EDX）和数值方法。

沃普勒说：“这些测量和分析确定了可能的相为铅、铟和锡的合金。”

据著名的化学和生物化学教授Thiemens称，具有极端形成条件的陨石非常适合观察奇特的化学物种，例如超导体，这种超导体是导电或无阻传输电子的材料。但是，他指出，这些外星[次要]行星中存在的超导材料具有独特性。

“我的项目部分是确定数以万计的各种陨石中哪一个是合适的候选人，并讨论与行星过程的相关性；一个来自行星的铁镍核，另一个来自遭到猛烈轰炸的接近表面的部分，是观察到钻石的第一批陨石之一。”

MFMMS数据显示了5K时Mundrabilla陨石晶粒的超导性。图片：JamesWampler

根据宇宙化学家的说法，陨石以他的名字命名-AsteroidMarkthiemens-Mundrabilla，是富含铁硫化物的陨石，来自于在小行星核心中融化并非常缓慢地冷却后形成的一类。另一方面，GRA是一种橄辉无球粒陨石-一种罕见的类似石质的碎片，具有独特的矿物成分-在其形成过程中经受了剧烈的冲击。

Schuller认为，天然样品中的超导性是非常不寻常的。

Schuller解释说：“天然收集的材料不是纯相材料。即使是最简单的超导矿物铅也很少以其天然形式被发现。”

研究人员同意，他们只知道一份关于铜蓝矿物中自然超导的报道。但是，由于他们在PNAS文章中报告的超导相存在于两个这样的不同陨石中，因此它可能存在于其他陨石中。