來源: 發(fā)布時(shí)間:2020-12-31 3:2:33
2020 年世界十大科技進(jìn)展新聞
美研究人員在超高壓下實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)

一種氫、硫和碳的化合物被壓在兩顆鉆石之間,在室溫下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。

   2020年10月16日,美國的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志發(fā)表研究成果。該團(tuán)隊(duì)在超高壓下的一種氫化物材料中觀察到室溫超導(dǎo)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(jìn)了一步。

   部分電能會(huì)因普通導(dǎo)體存在電阻而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃坎装讚p耗。超導(dǎo)現(xiàn)象指電能可在導(dǎo)體中零電阻通過,這種效應(yīng)首先是在接近絕對(duì)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(dǎo)材料應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)有望使電能極少轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃,從而提升?dǎo)體和裝置的效率。

   近年來隨著超導(dǎo)研究的進(jìn)展,已表明富氫材料在高壓下可將超導(dǎo)溫度提高至零下23攝氏度左右。美國羅切斯特大學(xué)科研人員領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì),在室溫超導(dǎo)研究方面取得了進(jìn)一步突破。

   他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中將可實(shí)現(xiàn)零電阻的溫度提高到了15攝氏度,這個(gè)效果在2670億帕斯卡壓力下的一個(gè)光化學(xué)合成三元含碳硫化氫系統(tǒng)中被觀察到,這個(gè)壓力約是典型胎壓的100萬倍。在這個(gè)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(dǎo)材料,超導(dǎo)臨界溫度隨壓力增加而上升,并且達(dá)到了實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)的最高壓力值。

   報(bào)告的通訊作者、羅切斯特大學(xué)助理教授蘭加·迪亞斯在一份聲明中說,下一個(gè)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(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)的材料,從而以更經(jīng)濟(jì)的方式大量制造這種超導(dǎo)材料!

 

 

《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2021年2月增刊 聚焦)
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