中國成功掌握鐵基超導技術,打破世界紀錄,日本終究成了過去式

2020-08-01 科學對講機

如今世界的科學技術發展是非常快速的,這都是有賴於科學家們不停的研究和實驗,正是因為他們的研究成果,才為人類提供了改變世界的力量。比如說,牛頓的三大定律,愛因斯坦的相對論等等都是如此。

物理學中有很多奇特的現象,雖然在普通人看來是非常能理解的,但是,不可否認的,這些奇特的現象確實為人類提供很多的便捷,比如說超導就是其中之一。

中國成功掌握鐵基超導技術,打破世界紀錄,日本終究成了過去式

超導在科學界有一個非常想要稱號,叫做改變世界的力量。不過,超導真的有這麼神奇嗎?真的能夠為人類提供改變世界的力量,讓人類可以得到更快更強的發展嗎?

想必大家都非常的清楚,在普通的導體中,電量的傳輸並不是毫無損耗地傳輸,而是在傳送的過程當中,會因為摩擦等等一系列的原因,流失部分的電力,可是在超導體中則不會有此,簡單的來說,超導體就相當於為電力傳輸提供了一個真空的環境,電力可以肆無忌憚的傳輸,並且是毫無損耗的。

中國成功掌握鐵基超導技術,打破世界紀錄,日本終究成了過去式

永動機的概念在上個世紀被提出來了之後,很快就被否決了,世界上又怎麼可能會存在永久運作的機器呢?不過,如果將電流放在超導體所製作的超導環中,那麼電流將永久環流,幾乎不衰減,這確實是非常具有誘惑力的導體材料。

如今人類從某種意義上來說已經進入到了電力時代,電在世界各國中的需求量是非常強大的,可是如果利用傳統的輸電方式,那麼損失的電力是非常可惜的,而這時如果能夠應用超導體材料的話,傳統材料輸電的弊端就會被打破,從而更好的去發展科學技術,和社會的變革。

中國成功掌握鐵基超導技術,打破世界紀錄,日本終究成了過去式

1911年,荷蘭科學家海克卡莫林昂內斯就已經發現了初代的超導體。也就是汞在極低的溫度之下,其電阻會消失成超導狀態。而隨後科學家們就不斷的去向超導體的材料方面研究,在1913年諾貝爾物理學獎授予了卡莫林昂內斯,原因便是他發現了超導體。

除了荷蘭的科學家之外,世界上很多國家的科學家都開始了對超導體領域的研究,而我國也並不例外,並且我國在超導體領域的研究可以說是非常高的,我國獨立研究出了臨界點溫度在93k,也就是零下184°下,釔鋇銅氧液氮溫區超導體。

中國成功掌握鐵基超導技術,打破世界紀錄,日本終究成了過去式

超導體材料的成本非常高,而中國此次的突破實現了材料的升級,和成本的降低。並且也讓世界各國,認識到了中國的科技力量,中國是可以在某些領域做到世界頂尖水平的。

日本的超導體研究也非常的厲害,研製出了鐵基超導體,而我國在鐵基超導體的研究基礎上,又有了新的突破,發現了更高臨界溫度的鐵基超導體。最終創造出了55k,約零下218℃的最高臨界解溫度世界記錄。

中國成功掌握鐵基超導技術,打破世界紀錄,日本終究成了過去式

其實中國能夠享有如此高的成就,是很多國家都想像不到的,特別是日本。如果說曾經日本在泡到心儀領域的研究是非常強勢的,那麼在中國掌握了最新型的鐵基超導體技術,打破了世界紀錄之後,日本的企業都要向中國進口,日本的那些輝煌也成了過去式。

不可否認的,如今的中國正在以一種非常特殊的方式來逐漸的影響世界,雖然可能中國的影響力並無美國如此的強大,但中國也是不可忽視的,而鐵基超導技術也只是一個開始!

相關焦點

  • 超導有什麼用?鐵基超導又是什麼?
    截止到2013 年2 月,全世界在鐵基超導研究領域被引用數排名前20 的論文中,9 篇來自中國。鐵基超導至今仍然是凝聚態物理基礎研究的前沿科學之一,吸引了世界上諸多優秀科學家的目光。為什麼鐵基超導如此特別?它的發現對基礎物理研究有著什麼樣的重要影響?中國人在鐵基超導洪流中起到了什麼樣的角色?本文將為您逐一揭曉鐵基超導的前世今生。
  • 中國鐵基超導站世界最前沿 打破國際理論極限
    國家自然科學一等獎「40K以上鐵基高溫超導體的發現及研究」——鐵基超導的中國突破本報記者喻思孌連續3年空缺的國家自然科學一等獎以趙忠賢、陳仙輝、王楠林、聞海虎、方忠為代表的中國科學院物理研究所/北京凝聚態國家實驗室(籌)(以下簡稱「物理所」)和中國科學技術大學(以下簡稱「中科大」)研究團隊因為在「40K以上鐵基高溫超導體的發現及若干基本物理性質研究」方面的貢獻摘得這一殊榮。鐵基高溫超導體的發現,突破了傳統理論的限制,將我國在該領域的研究推向世界最前沿,也有望激活超導體潛在的應用前景。
  • 中國學者創造55K鐵基超導體轉變溫度世界紀錄
    物理所和中國科學技術大學(以下簡稱中科大)的中國科學家不僅首先使鐵基超導體突破了「麥克米蘭極限溫度」(40K,約零下233攝氏度),創造了鐵基超導體臨界轉變溫度的世界紀錄,並且在鐵基超導的電子結構、物性和機理研究方面均達到國際一流水平,形成了強大的中國超導團隊。
  • 美國新超導磁體再次打破世界紀錄,「32T」成就史上最強電磁鐵
    導語:對美國國家強磁場實驗室(National MagLab)來說,打破記錄已經是家常便飯的事了。就在12月8號,該團隊用他們的最新項目——被命名為32T的超導磁體,再次創造了一個世界紀錄,重新奪回了曾在2014年8月失去的「世界上最強的電磁鐵」的名譽。
  • 中國高溫超導研究領跑世界 把「命門」掌握在自己手中
    突破極限,中國高溫超導研究領跑世界  把「命門」掌握在自己手中  本報記者 吳長鋒  剛剛過去的國慶黃金周,中國科學技術大學超導研究團隊除了收看國慶70周年慶典外,每天依然到實驗室裡工作。吳濤告訴科技日報記者,要揭開高溫超導的原理,廣泛應用,尋找到臨界溫度更高的超導體勢在必行。  鐵基化合物由於其磁性因素,曾一度幾乎被國際物理學界斷言為探索高溫超導體的禁區。  2008年3月,中科大陳仙輝研究組和中科院物理所王楠林研究組同時在鐵基中觀測到了43K和41K的超導轉變溫度,突破了麥克米蘭極限,證明了鐵基超導體是高溫超導體。
  • 突破極限,中國高溫超導研究領跑世界 把「命門」掌握在自己手中
    剛剛過去的國慶黃金周,中國科學技術大學超導研究團隊除了收看國慶70周年慶典外,每天依然到實驗室裡工作。  「下一個可以用來劃分時代的材料,可能就是室溫超導體。」在中國科學技術大學教授吳濤眼裡,他們所從事的超導研究充滿魅力。
  • 突破極限,中國高溫超導研究領跑世界
    把「命門」掌握在自己手中本報記者 吳長鋒剛剛過去的國慶黃金周,中國科學技術大學超導研究團隊除了收看國慶70周年慶典外,每天依然到實驗室裡工作。「下一個可以用來劃分時代的材料,可能就是室溫超導體。」在中國科學技術大學教授吳濤眼裡,他們所從事的超導研究充滿魅力。
  • 進展 | 在鐵磷基超導家族中發現馬約拉納零能模平臺
    近幾年來,在拓撲非平庸的鐵基超導材料中研究馬約拉納零能模是凝聚態物理學家關注的前沿問題之一。且已有的理論計算證明,拓撲非平庸性質在鐵基超導家族中是廣泛存在的(P. Zhang et al., Nature Physics 15,41–47(2019))。在此認識上,丁洪研究團隊對鐵磷基超導材料開展了大範圍調研,最終發現了1144型鐵基超導體中的CaKFe4As4是可能的理想馬約拉納零能模載體。
  • 進展|在鐵磷基超導家族中發現馬約拉納零能模平臺
    近幾年來,在拓撲非平庸的鐵基超導材料中研究馬約拉納零能模是凝聚態物理學家關注的前沿問題之一。圖一:CaKFe4As4中的能帶計算與拓撲狄拉克表面態的觀測鐵基超導材料中的另一大家族鐵磷基超導體相比鐵硫基超導家族,結構更加豐富,超導轉變溫度普遍更高。且已有的理論計算證明,拓撲非平庸性質在鐵基超導家族中是廣泛存在的(P. Zhang et al., Nature Physics 15,41–47(2019))。
  • 中國企業打破日本東芝公司「鈣鈦礦光伏組件效率」的世界紀錄
    近日,中國一家科創企業——杭州纖納光電科技有限公司一舉打破了由日本東芝公司創下的鈣鈦礦商業化大組件效率的前世界紀錄。纖納光電的本次測試數據來源於他們首條20MW的鈣鈦礦量產產線,該產線的首批下線產品通過了歐洲權威檢測機構ESTI的嚴格檢測,並獲得11.98%的效率認證。
  • 超導磁體打破世界紀錄!
    6月12日,Nature上(doi:10.1038 / d41586-019-01869-1
  • 非常規配對誘發的鐵基高階拓撲超導
    近年來,鐵基高溫超導體,作為自賦性拓撲超導體,引起了廣泛研究興趣,理論研究表明鐵基高溫超導體是一個理想的實現Majorana零能模的體系。隨後,實驗組在多個鐵基材料表面觀測到Majorana零能模,揭開了在鐵基超導體系中探尋Majorana零能模的序幕。這使得鐵基超導體很有可能成為拓撲計算的載體。
  • 趙忠賢:一輩子都在尋找更好的超導材料
    過去百餘年世界超導研究史中,在兩次高溫超導領域的研究取得重大突破的關鍵時刻,趙忠賢帶領的團隊都「跑」在前列,他們獨立發現了「液氮溫區高溫超導體」以及「發現系列50K(開爾文,熱力學溫度單位)以上鐵基高溫超導體並創造55K紀錄」。
  • 超導磁體打破世界紀錄
    6月12日,Nature上(doi:10.1038 / d41586-019-01869-1)發表了關於目前世界上最強的超導磁體,能夠產生創造新世界紀錄的45.5特斯拉的磁場強度,打破了之前發表於同時,新磁鐵的強度也超越了傳統的超導磁鐵和「混合」超導—阻抗磁鐵。
  • 進展 | 非常規配對誘發的鐵基高階拓撲超導
    近年來,鐵基高溫超導體,作為自賦性拓撲超導體,引起了廣泛研究興趣,理論研究表明鐵基高溫超導體是一個理想的實現Majorana零能模的體系。隨後,實驗組在多個鐵基材料表面觀測到Majorana零能模,揭開了在鐵基超導體系中探尋Majorana零能模的序幕。
  • 進展|非常規配對誘發的鐵基高階拓撲超導
    近年來,鐵基高溫超導體,作為自賦性拓撲超導體,引起了廣泛研究興趣,理論研究表明鐵基高溫超導體是一個理想的實現Majorana零能模的體系。隨後,實驗組在多個鐵基材料表面觀測到Majorana零能模,揭開了在鐵基超導體系中探尋Majorana零能模的序幕。這使得鐵基超導體很有可能成為拓撲計算的載體。 但是,目前的研究與鐵基超導態最根本的性質——非常規電子配對——沒有直接聯繫。
  • 一輩子都在尋找更好的超導材料-光明日報-光明網
    過去百餘年世界超導研究史中,在兩次高溫超導領域的研究取得重大突破的關鍵時刻,趙忠賢帶領的團隊都「跑」在前列,他們獨立發現了「液氮溫區高溫超導體」以及「發現系列50K(開爾文,熱力學溫度單位)以上鐵基高溫超導體並創造55K紀錄」。
  • 日本東工大成功檢測單層硒化鐵薄膜的高溫超導性能
    高溫超導體分為銅氧化物基和鐵基兩大類,均為層狀晶體結構。以前,這些材料一直作為塊狀單晶製作,但近年來,隨著超高真空環境下的薄膜生長技術取得進步,已經可以在半導體基板上大面積製作超導薄膜。普通的超導體製成薄膜後,轉變溫度會降低。
  • 韓國宣布:人造太陽打破中國紀錄,要實現全人類夢想?
    圖為磁約束裝置內部近日,韓國進行的一次可控核聚變試驗成功創下了將1億度高溫的等離子體維持20秒的世界紀錄,打破了之前中國創造的10秒世界紀錄,難道中國人造太陽記錄被打破?雖然韓國宣布,人造太陽要打破中國記錄,從而要實現全人類夢想,卻不料慘遭打臉,中國的等離子體溫度指標已經提升到了2億度,相關裝置即將在近期完成建設,韓國在這方面還有巨大差距。
  • 記國家最高科技獎得主趙忠賢:一輩子都在尋找更好的超導材料
    過去百餘年世界超導研究史中,在兩次高溫超導領域的研究取得重大突破的關鍵時刻,趙忠賢帶領的團隊都「跑」在前列,他們獨立發現了「液氮溫區高溫超導體」以及「發現系列50K(開爾文,熱力學溫度單位)以上鐵基高溫超導體並創造55K紀錄」。