美國太平洋時間3月7日，紐約羅徹斯特大學(xué)的Ranga Dias及其團隊在拉斯維加斯舉行的美國物理學(xué)會會議上宣布：在室溫超導(dǎo)領(lǐng)域取得重大突破。

在主題為《常溫近常壓條件下氫化物超導(dǎo)特性》的報告中，Dias團隊通過使用由氫、氮和镥制成的新材料，在1GPa壓強條件和294K（即21攝氏度）的常溫條件下觀察到該材料的超導(dǎo)特性。

其中1GPa的壓強條件相當(dāng)于約1萬倍大氣壓強，與此前類似研究實現(xiàn)常溫超導(dǎo)特性所需的近200萬倍相比已有巨大突破，與工程材料之中超高強度鋼的屈服強度屬同一數(shù)量級。

Dias團隊因此宣稱他們已經(jīng)創(chuàng)造出一種可以在室溫以及較低壓力條件下工作的超導(dǎo)體，并表示“這是可用于實際工程應(yīng)用的新材料開端”。

自從以電氣時代為代表的第二次工業(yè)革命爆發(fā)以來，與電力息息相關(guān)的電阻帶來的能量損耗變得愈發(fā)重要。導(dǎo)體沒有了電阻，電流就可以形成強大的電流，從而產(chǎn)生超強磁場。其應(yīng)用廣泛存在于電力、通信電纜，磁懸浮運輸，儲能等。

1908年荷蘭物理學(xué)家昂內(nèi)斯在制取液氦成功之后，成功將汞降溫至4.15K（即零下269攝氏度）并發(fā)現(xiàn)超低溫下汞材料的電阻降低為零。昂內(nèi)斯將該現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象，并因此獲得1913年諾貝爾物理學(xué)獎。20年后德國物理學(xué)家邁斯納進一步發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象除了具備零電阻特性之外，還呈現(xiàn)出內(nèi)部磁場完全為零的完全抗磁性，即邁斯納效應(yīng)。

超導(dǎo)現(xiàn)象的兩大特性也意味著超導(dǎo)體在以超高壓輸電為代表的能源傳輸、核磁共振成像以及以托卡馬克核聚變裝置和粒子對撞機為代表的高能物理實驗領(lǐng)域均有重大應(yīng)用價值。

不過在現(xiàn)實應(yīng)用中，超導(dǎo)材料又受到臨界參量和制作工藝等因素的制約。長期以來，極低溫一直是阻礙超導(dǎo)材料在工程領(lǐng)域得到大規(guī)模運用的主要因素。直至上世紀下半葉，超導(dǎo)的上限溫度（即超導(dǎo)臨界溫度）一直被認為不會超過30K（即零下243攝氏度）。一般認為，能夠在液氮沸點77K（即零下196攝氏度）以上實現(xiàn)超導(dǎo)特性的材料均被稱為高溫超導(dǎo)體。

1986年繼德國科學(xué)家貝德諾爾茨通過使用陶瓷金屬氧化物材料首次突破該上限之后，各國圍繞著提高超導(dǎo)臨界溫度的科學(xué)競賽就未曾停止過。尤其是美國和日本為代表的科學(xué)團隊，分別在鐵基和銅基超導(dǎo)體領(lǐng)域不斷刷新超導(dǎo)臨界溫度。

2015年起，硫化氫在近百萬大氣壓強的極高壓條件下也會發(fā)生超導(dǎo)相變改變了這場事關(guān)超導(dǎo)臨界溫度競賽的科研方向。

此次發(fā)表重大突破的羅徹斯特大學(xué)Ranga Dias和美國阿貢國家實驗室的Maddury Somayazulu于數(shù)年前先后宣布通過碳質(zhì)硫化氫和十氫化鑭分別在260萬和190萬個大氣壓強下實現(xiàn)了288K和260K（即15攝氏度和零下13攝氏度）的超導(dǎo)臨界溫度新紀錄。

此后Dias團隊通過向硫化氫材料之中添加其他元素以期進一步提高超導(dǎo)臨界溫度，在經(jīng)歷過添加釔元素?zé)o功而返之后，此次取得突破的關(guān)鍵則在于結(jié)合了镥元素的三元镥氮氫體系的使用。

公開資料顯示，Dias先后畢業(yè)于斯里蘭卡的科倫坡大學(xué)以及美國華盛頓州立大學(xué)，現(xiàn)任羅徹斯特大學(xué)機械工程與物理的助教。他的團隊過去四年來在超導(dǎo)材料上的不斷嘗試，也意味著此次進入公眾視野的突破本質(zhì)上仍是漸進性的科研創(chuàng)新，不宜過度解讀。

2020年10月，Dias團隊同樣在《自然》雜志上發(fā)表論文，并宣稱將超導(dǎo)臨界溫度提升至15攝氏度，最終該論文因數(shù)據(jù)處理不合規(guī)被《自然》雜志于兩年后撤稿。