分享好友 新闻首页 新闻分类 切换频道

零下23℃ 超导材料最高临界温度刷新,离室温超导目标更近一步

2019-05-24 10:301620科技日报
超导材料能无损耗传输电能,但其应用却因超导态严苛的低温要求而受限。因此,实现室温超导成为科学家的重要目标,如今他们离这一目标越来越近。在最新一期《自然》杂志上,美德两国科学家组成的研究小组发表论文称,他们实验证实,高压下的氢化镧在250K(K代表绝对温标开尔文,250K大约为-23℃)下中具有超导性。而250K,是迄今为止超导材料中已证实的最高临界温度。
 
过去的一个世纪里,科学家一直在寻找能在室温下具有超导性的材料,随着越来越多的超导材料被发现,最高临界温度的纪录也在不断刷新,逐步向室温目标迈进。在2018年,两个独立研究小组几乎同时报告称,压缩的氢化镧化合物可能在更高的温度下表现出超导性,其临界温度范围从215K—280K不等。这一理论预测在当时引起了广泛关注。
 
零下23℃ 超导材料最高临界温度刷新,离室温超导目标更近一步
 
此次,美德两国研究人员通过实验验证了这一理论预测。他们使用一种被称为金刚石压腔的设备,利用两颗金刚石挤压一小块儿镧样品,使其在170吉帕的高压下转化为氢化镧化合物——LaH10,然后用X射线探测其结构和成分。研究人员观察到LaH10具有零电阻、在外加磁场作用下临界温度会降低、同位素效应(临界温度依赖于同位素质量的现象)这3个超导材料特征,但因样本量太小而无法对超导材料的另一个重要特征——迈斯纳效应(一种超导体对磁场的排斥现象)进行观测。他们表示,其所观察到的3个特征已可以证明,在250K的温度下,氢化镧在超过100万倍地球大气压下会变成超导物质。
 
250K,是目前人类高温超导的最新纪录,比此前的最高临界温度增加了50K左右。研究人员称,这是向实现室温超导目标迈出的令人鼓舞的一步。而同期《自然》杂志上刊发的评论文章则指出,这一研究结果表明,科学家对超导材料的研究可能进入了一个新阶段,开始从靠经验规则、直觉或运气发现超导体向由具体理论预测指导研究过渡。
 
总编辑圈点
 
百年时间里,人类已实现数万种材料的超导,但室温超导一直还是“终极目标”。这是因为,目前大多数超导体仍然仅在接近绝对零度的温度下工作。其意味着实际应用中需要依赖昂贵的低温液体——例如液氦等来维持低温环境。也因此超导应用的成本急剧增加,甚至维持低温的成本,都要远超材料本身的价值。如今诞生的又一全新纪录,标志着科学家实现室温超导的步伐正在加快,也代表着我们距离跨入无电力损耗的全新时代更进了一步。
 
举报
收藏 0
评论 0
研发新型超导材料 推动节能减排战略实施
超导材料被誉为是20世纪最伟大的科学发现之一,苏州新材料研究所在这一领域的研究已处于国际领先水平。在位于园区生物纳米园的苏州新材料研究

0评论2015-10-27180

欧盟第二代高温超导材料在电网高压开关应用进入“实战”演练阶段
当今社会,高压电网规模愈来愈大,远距离输电日益普遍,普通输电线路固有的电阻不仅消耗大量宝贵的电能,而且大大降低输电线路末端电压,需要安装额外的增压设备。

0评论2014-10-08279

中科院电工所在铁基超导材料实用化研制中取得重要进展
  日前,中国科学院电工研究所应用超导重点实验室马衍伟研究组采用机械压制新工艺,研制出目前世界最高传输临界电流密度的Sr122型铁基超导线

0评论2014-05-28307