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高温超导发展到什么地步了,离常温超导还有多远

发表时间:2024-07-19 10:08:49 来源:网友投稿

德国的科学家称,他们创造了一个新的超导里程碑。由马克斯·普朗克化学研究所的物理学家,米哈伊尔·埃雷米茨领导的研究小组在最高温度下获得了无电阻电流——250开尔文(相对于绝对零度-273摄氏度的温度单位),即-23摄氏度。要知道在2015年,他们创下的最高温超导记录是203开尔文,即-70摄氏度,三年的时间内提高了接近50开尔文!

在1911年,物理学家们首次发现的超导电性这种一种奇怪的现象。通常电流的流动会遇到某种程度的阻力——即电阻。导体材料的导电性越高,其电阻越小,电流在传输过程中的消耗越小。

但是某一些材料在温度足够低的条件下,电阻会降到零,电流消耗为零,同时伴随着迈斯纳效应(超导体从一般状态相变至超导态的过程中对磁场的排斥现象)的出现,这个时候我们就可以称这种材料为超导体。

所谓的常温超导,就是一种材料能在高于0摄氏度的条件下,把电阻降到零。如果能够实现常温超导,我们将能彻底改变电传输效率,大大改善电网、高速数据传输和电动机的工作效能,在节能环保上也能更进一步。因此世界上许多实验室一直在研究常温超导的课题,不断有人声称创造了新的高温超导,但随后却无法通过重现性测试。

此前埃雷米茨和他的研究小组在150千兆帕的压力下,在2015年用硫化氢创造了203开尔文的高温超导记录。这一次埃雷米茨和他的研究小组使用了一种叫做氢化镧的材料,在大约170千兆帕的压力下进行高温超导实验。今年早些时候,研究小组用这种材料获得了215开尔文(-58.15C°)的超导性,仅仅几个月后,他们改进了这一结果——250开尔文(-23C°),摄氏度几乎是北极冬季平均气温的一半!

研究人员在他们的论文中写道:“这一飞跃,比之前的203开尔文临界温度记录高出接近50开尔文,表明了在不久的将来在高压下实现室温超导电性(即273开尔文,零摄氏度)的真正可能性,以及超导电性在常规环境压力下的前景。”

埃雷米茨研究小组的这一结果尚未得到科学界的验证,论文正等待同行科学家的评议。麻省理工学院技术综述报告指出,有三个试验被认为是超导性的指标,埃雷米茨研究小组的结果只完成了其中两个,即完全导电性和通量量子化。而完全抗磁性(即迈斯纳效应)的相关试验还没有完成,该小组尚未观察到这种现象,因为他们的样品非常小,远远低于他们的磁力计的检测能力。

探索的道路是崎岖而曲折的,不管埃雷米茨研究小组的高温超导研究中的完全抗磁性试验最终能否成功,他们的成果终究是一次飞跃。希望科学家们更进一步,早日实现常规环境压力下的常温超导,大幅度降低电力传输消耗,有效减缓地球的能源消耗。

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