2020 年世界十大科技進展新聞 |
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美研究人員在超高壓下實現(xiàn)室溫超導 |
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一種氫、硫和碳的化合物被壓在兩顆鉆石之間,在室溫下實現(xiàn)超導。
2020年10月16日,美國的一個科研團隊在《自然》雜志發(fā)表研究成果。該團隊在超高壓下的一種氫化物材料中觀察到室溫超導現(xiàn)象,這一新突破讓研究人員朝著創(chuàng)造出具有極優(yōu)效率的電力系統(tǒng)邁進了一步。
部分電能會因普通導體存在電阻而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃坎装讚p耗。超導現(xiàn)象指電能可在導體中零電阻通過,這種效應(yīng)首先是在接近絕對零度(約等于零下273.15攝氏度)的溫度下觀察到。溫度的限制一直影響著超導材料應(yīng)用,實現(xiàn)室溫超導有望使電能極少轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃,從而提升導體和裝置的效率。
近年來隨著超導研究的進展,已表明富氫材料在高壓下可將超導溫度提高至零下23攝氏度左右。美國羅切斯特大學科研人員領(lǐng)銜的團隊,在室溫超導研究方面取得了進一步突破。
他們在實驗室中將可實現(xiàn)零電阻的溫度提高到了15攝氏度,這個效果在2670億帕斯卡壓力下的一個光化學合成三元含碳硫化氫系統(tǒng)中被觀察到,這個壓力約是典型胎壓的100萬倍。在這個三元含碳硫化氫系統(tǒng)中,激光和壓力被用于將“元素前驅(qū)體”(碳、硫和分子氫)轉(zhuǎn)化為超導材料,超導臨界溫度隨壓力增加而上升,并且達到了實驗中實現(xiàn)的最高壓力值。
報告的通訊作者、羅切斯特大學助理教授蘭加·迪亞斯在一份聲明中說,下一個要突破的挑戰(zhàn),就是找到方法開發(fā)出可在更低壓力下實現(xiàn)室溫超導的材料,從而以更經(jīng)濟的方式大量制造這種超導材料!
《科學新聞》 (科學新聞2021年2月增刊 聚焦)