超高壓下可實現室溫超導

2020-11-08 光明網

據新華社倫敦電 美國的一個科研團隊在《自然》雜誌發表研究成果。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。 研究人員指出,下一個要突破的挑戰,就是找到方法開發出可在更低壓力下實現室溫超導的材料,從而以更經濟的方式大量製造這種超導材料。

來源: 新華社

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    這項研究從投稿到接收僅用了不到十天的時間,並登上了最新一期 Nature 雜誌的封面,或可說明其重要性和突破性,畢竟實現室溫超導對於人類而言尚屬首次。但是如果研究者能夠讓材料在環境壓力下保持穩定,那麼理想的超導電性應用就能夠實現,例如用於核磁共振儀和磁懸浮列車的低損耗電力線以及不需要製冷的超功率超導磁體。
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    圖片來源:ADAM FENSTER10月14日,《自然》報導了美國羅切斯特大學物理學家Ranga Dias聯合內華達大學等團隊在室溫超導領域的重大突破:實現287K(約15℃)溫度下的碳—硫—氫體系超導。
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    上周,美國研究人員在《自然》雜誌發表了一項最新研究成果,表明在室溫超高壓狀態下實現了超導。因此,BCS理論中的電子對作為一種玻色子,在超低溫狀態下會具有超流體的體徵,因此其在受到電流的加速度向前運動時不會因為阻力而損失能量。這就是低溫超導的原理。提出BCS理論的3位科學家在1972年獲得諾貝爾獎。但是,這一理論卻也不是絕對正確的,它無法解釋高溫超導現象。
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    圖片來源:SPL ■本報見習記者 任芳言 自1911年超導體被人類首次發現以來,尋找能在室溫條件下達到超導態的材料一直是眾多科學家競相追逐的目標。 超導體零電阻或完全抗磁性的屬性,往往要在非常低的溫度條件下(比如-138℃甚至更低)才可實現。