高壓下在有機成分源的氫化物中,觀察到了室溫超導現象

2021-01-14 中國創氪網

英國《自然》雜誌14日發表了一項物理學研究成果，一個美國科學家團隊報告，高壓下在有機成分源的氫化物中，觀察到了室溫超導現象。這代表人類向長久以來的目標——創造出具有最優效率的電力系統，邁出了重要一步。

超導現象指電能可以在材料中零電阻通過。但嚴格來說，是指在某一溫度下電阻為零。而超導不僅僅具有零電阻的特性，還可以完全抗磁性——這讓超導體在傳輸過程中幾乎沒有能量耗損，每平方釐米超導材料上還能承載更強的電流;而一般常規材料，在導電過程中都會消耗大量能量。

不過，這種效應最初是在接近絕對零度的溫度下觀察到的，目前大多數超導體也僅在接近絕對零度的溫度下工作。人類如實現室溫超導，有望通過產熱最小化提升電導體和裝置的效率。因此自1911年超導首次發現以來，尋找能在室溫條件下達到的超導體一直是眾多科學家競相追求的目標。

此前研究表明，富氫材料在高壓下可以將超導溫度提高至-23℃左右。此次，美國羅徹斯特大學科學家藍戈·迪亞茲及其同事，在最新研究中將可以實現零電阻的溫度提高到了15℃，但這是在2670億帕斯卡壓力下的一個光化學合成三元含碳硫化氫系統中實現的。

本次研究中的壓力，約是典型胎壓的100萬倍。在新系統中，用雷射和壓力將元素前驅體(碳、硫和分子氫)轉化為超導材料。超導臨界溫度隨壓力增加而上升，達到了實驗的最高壓力值。

室溫超導一直是有待摘取的「聖杯」，而今這一成果對超導現象的探索乃至實現能夠應用的室溫超導，都具有重要指導意義。研究團隊下一個目標將是在環境壓力下實現室溫超導。研究人員表示，通過化學方式控制上述系統，或有助於降低所需的壓力。

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