有機成分源氫化物中觀察到室溫超導現象

2020-10-15 中工網

2020-10-15 07:13:56 來源：科技日報

有機成分源氫化物中觀察到室溫超導現象

實現最優效率電力系統有望邁進一步

科技日報北京10月14日電 （記者張夢然）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。

編輯：盧雲

相關焦點

  • 高壓下在有機成分源的氫化物中,觀察到了室溫超導現象
    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。
  • 《自然》最新論文:高壓條件下觀察到室溫超導現象
    中新網北京10月15日電 (記者 孫自法)著名國際學術期刊《自然》最新發表的一篇物理研究論文稱，科研人員報告了高壓下在有機成分源的氫化物中觀察到的室溫超導現象，這代表著向長久以來希望創造出具有最優效率的電力系統的目標又邁近了一步。
  • 陳根：物理新大門——人類首次發現室溫超導
    然而，這些裝置中使用的超導材料通常只能在比地球上任何自然溫度都低的極低溫度下工作這一限制使得它們的維護成本很高，擴展到其他潛在應用程式的成本也太高，這也讓室溫超導的觀測成為實驗物理中長期存在的挑戰之一。
  • 物理新大門——人類首次發現室溫超導
    物理新大門——人類首次發現室溫超導 2020-10-16 11:09 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客
  • 陳根:大力出奇蹟,人類首個室溫超導問世
    文/陳根 1911年，荷蘭科學家海克·卡末林·昂內斯（Heike Kamerlingh Onnes）等人發現，汞在極低的溫度下，其電阻消失，呈超導狀態，打開了超導世界的大門。 其後，超導材料也被更多研究和應用。
  • 人類首次實現室溫超導體
    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。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。
  • 中美俄科學家聯合開發超導鋇超氫化物室溫超導再近一步
    來自中國、美國和俄羅斯的科學家預測並獲得了鋇超氫化物，這是一種新的不尋常的超導體。這項研究已發表在《自然通訊》(Nature Communications)上。自20世紀上半葉以來，化學家和物理學家一直在尋找室溫超導體。
  • 超高壓下可實現室溫超導
    研究人員表示，該團隊在超高壓下的一種氫化物材料中觀察到室溫超導現象，這一新突破讓研究人員朝著創造出具有極優效率的電力系統邁進了一步。 部分電能會因普通導體存在電阻而轉變為熱量並白白損耗。超導現象指電能可在導體中零電阻通過，這種效應首先是在接近絕對零度（約等於零下273.15攝氏度）的溫度下觀察到。溫度的限制一直影響著超導材料應用，實現室溫超導有望使電能極少轉變為熱量，從而提升導體和裝置的效率。
  • 尋找常壓室溫超導體
    由科技日報社主辦、部分兩院院士和媒體人士共同評選出的2020年國際十大科技新聞，包括室溫超導在超高壓下首次實現。先前美國一研究小組，在一對金剛石對頂錘中，擠壓中間的微小物體（實驗樣品超氫化物鑭，LaH10），當壓力達到（190GPa）,同時溫度下降至零下13度的時候，LaH10的電阻迅速下降至零。這說明在高壓和接近常溫的條件下，LaH10變成了超導體。2020年另一個美國團隊，製備出一種有機源氫化物材料，首次在高達15攝氏度的溫度下觀察到室溫超導現象。
  • 室溫超導材料問世！研究者稱「將改變我們所知道的世界」
    迪亞斯表示，開發室溫超導材料是凝聚態物質物理學的「聖杯」，研究者們已經尋找了一個多世紀，這些材料「絕對可以改變我們所知道的世界」。 為了創造新的記錄，迪亞斯和他的研究團隊將氫、碳和硫結合在一起，以光化學合成方法在一個金剛石壓腔中合成了簡單的有機衍生碳質硫氫化物。金剛石壓腔是一個用來檢測極高壓力下極微量材料的研究設備。
  • 室溫超導材料問世:研究者稱 「將改變我們所知道的世界」
    迪亞斯表示，開發室溫超導材料是凝聚態物質物理學的 「聖杯」，研究者們已經尋找了一個多世紀，這些材料 「絕對可以改變我們所知道的世界」。為了創造新的記錄，迪亞斯和他的研究團隊將氫、碳和硫結合在一起，以光化學合成方法在一個金剛石壓腔中合成了簡單的有機衍生碳質硫氫化物。金剛石壓腔是一個用來檢測極高壓力下極微量材料的研究設備。
  • 研究人員合成室溫超導材料
    迪亞斯說，開發超導材料（在室溫下沒有電阻和磁場的排斥）是凝聚態物理的「聖杯」。經過長達一個多世紀的探索，這種材料「絕對可以改變我們所知道的世界，」迪亞斯說。為了創造新的記錄，迪亞斯和他的研究團隊將氫與碳和硫結合在一起，以光化學方法在金剛石砧座中合成了簡單的有機衍生的碳氫化物。
  • 美研究人員在超高壓下實現室溫超導
    2020-10-17 17:25:23 來源：新華網新華社倫敦10月16日電（記者張家偉）美國的一個科研團隊在《自然》雜誌發表的研究成果說，該團隊在超高壓下的一種氫化物材料中觀察到室溫超導現象，這一新突破讓研究人員朝著創造出具有極優效率的電力系統邁進了一步
  • 鑭(La)和釔(Y)氫化物的超導現象: 有待解決的實驗和理論問題
    本文簡要綜述了Tc極高的新型超導氫化物（超氫化物）的研究進展，提供了LaH10的最新磁化率數據，數據顯示其最高Tc可達280 K。此外，基於LaH10中Fm-3m到R-3m相變附近的軟模式場景，給出了LaH10的高Tc的可能機制。    論文介紹了新的在「摻雜」金屬氫的背景下的YH6和ThH10實驗數據。
  • 美研究發現可在超高壓下實現室溫超導
    美國的一個科研團隊在《自然》雜誌發表的研究成果說，該團隊在超高壓下的一種氫化物材料中觀察到室溫超導現象，這一新突破讓研究人員朝著創造出具有極優效率的電力系統邁進了一步。 部分電能會因普通導體存在電阻而轉變為熱量並白白損耗。
  • 人類首次實現室溫超導，同行們為何評價不一？
    論文顯示，研究人員觀察到一種氫化物材料在超高壓下產生了室溫超導現象，實現溫度在15攝氏度左右。不斷增加壓強，合成了一種氫化物，並在267個GPA（吉帕斯卡，即267萬個大氣壓）的壓強下，在15攝氏度左右觀察到該化合物內的電阻消失。
  • 世界首個室溫超導材料問世!
    北京時間10月14日，最新一期《自然》（Nature）雜誌上發表了一項物理學界的重磅研究成果：美國羅徹斯特大學研究人員在氫化物材料中，首次觀察到了288開（約15攝氏度）的溫度下的室溫超導現象。 這一發現刷新了高溫超導材料最高臨界溫度的歷史紀錄，也代表著人類向著創造出具有最優效率電力系統的目標又邁出了重要一步。
  • 高壓下的光化學實驗中,零電阻的溫度實現了提高15℃
    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。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。
  • 《自然》:人類首次實現高壓下室溫超導
    超導顧名思義就是「超級導電」的能力，導體具有什麼樣的導電性才可以在科學上被稱為「超級導電」？就是當電流通過的時候，沒有因為受到任何阻力而導致損失，即該導體的電阻為零。超導現象通常在極低溫狀態下出現，超導體有一個特性臨界溫度，低於這個臨界溫度後，導體的電阻就會突然降到零，變為「超導體」。
  • 重大突破 人類首次製造室溫超導現象
    研究人員在石墨顆粒中發現室溫超導性 德國科學家宣布發現了室溫超導體——聽起來難以置信——實際上，他們發現的超導性只是一種「表面效應」。 室溫超導體是指能在300K左右溫度下工作的超導體，絕大多數超導材料需要在極低的溫度下才能實現零電阻，因此實際應用有限。