科学家发现室温超导现象 向最有效率电力系统迈出重要一步

发布时间:2020-10-15 08:26:27
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来源:科技日报
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英国《自然》杂志14日发表了一项物理学研究成果,一个美国科学家团队报告,高压下在有机成分源的氢化物中,观察到了室温超导现象。这代表人类向长久以来的目标——创造出具有最优效率的电力系统,迈出了重要一步。

超导现象指电能可以在材料中零电阻通过。但严格来说,是指在某一温度下电阻为零。而超导不仅仅具有零电阻的特性,还可以完全抗磁性——这让超导体在传输过程中几乎没有能量耗损,每平方厘米超导材料上还能承载更强的电流;而一般常规材料,在导电过程中都会消耗大量能量。

不过,这种效应最初是在接近绝对零度的温度下观察到的,目前大多数超导体也仅在接近绝对零度的温度下工作。人类如实现室温超导,有望通过产热最小化提升电导体和装置的效率。因此自1911年超导首次发现以来,寻找能在室温条件下达到的超导体一直是众多科学家竞相追求的目标。

此前研究表明,富氢材料在高压下可以将超导温度提高至-23℃左右。此次,美国罗彻斯特大学科学家蓝戈·迪亚兹及其同事,在最新研究中将可以实现零电阻的温度提高到了15℃,但这是在2670亿帕斯卡压力下的一个光化学合成三元含碳硫化氢系统中实现的。

本次研究中的压力,约是典型胎压的100万倍。在新系统中,用激光和压力将元素前驱体(碳、硫和分子氢)转化为超导材料。超导临界温度随压力增加而上升,达到了实验的最高压力值。

室温超导一直是有待摘取的“圣杯”,而今这一成果对超导现象的探索乃至实现能够应用的室温超导,都具有重要指导意义。研究团队下一个目标将是在环境压力下实现室温超导。研究人员表示,通过化学方式控制上述系统,或有助于降低所需的压力。

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