摘取常溫超導的「聖杯」,鑭氫化合物在近室溫下表現出超導特性

2020-12-04 科技工作者之家

超導是指某些物質在一定溫度條件下電阻降為零的性質。然而，大多數材料實現超導的溫度都非常低(零下180攝氏度左右)，這限制了它們的實際應用。如能在室溫下使材料具備超導性質，那麼將使全球的電力生產和使用更加有效，使計算系統更加強大。《物理評論快報》雜誌1月14日報導，美國喬治華盛頓大學(George Washington University)的研究人員朝著物理學中的熱門——室溫超導，邁出了重要一步。喬治華盛頓大學工程與應用科學學院副教授Maddury Somayazulu說：「超導性是物理科學的偉大前沿之一。常溫超導一直是這個領域的『聖杯』。」

這一發現的關鍵是在超高壓力（約200萬大氣壓）下製造的一種富氫金屬化合物。研究人員使用金剛石壓腔(一種製造高壓的設備)對鑭和氫的微小樣本進行擠壓並加熱，最終得到了一種新結構LaH10。此前，研究人員曾預測LaH10是高溫超導體。在高壓條件下，研究小組對LaH10的性能進行了觀測，發現其具有重複性電性能變化：當樣品在180~2000千兆帕的壓力下冷卻到約260開爾文時，電阻率會顯著降低。這表明LaH10在近室溫條件下存在超導現象。在隨後的實驗中，研究人員發現這種轉變還能在更高溫度（約280開爾文）下發生。實驗過程中，研究人員還使用X-射線衍射儀觀察到了同樣的現象。

對此，喬治華盛頓大學教授Russell Hemley表示：「這是超導新時代的起點。我們只研究了稀土和氫的組合，還有很多類似的富氫或超氫化合物可能在高壓下具有常溫超導特性。」

編譯：雷鑫宇

審稿：西莫

責編：南熙

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