文｜DT新材料

3月7日，美國物理學(xué)會(huì)(APS)網(wǎng)站最新顯示，美wu國羅切斯特大學(xué)物理學(xué)家藍(lán)戈·迪亞茲(Ranga Dias)在拉斯維加斯舉辦了題為“鄰近環(huán)境壓強(qiáng)下觀測到的金屬氫化物室溫超導(dǎo)現(xiàn)象”的報(bào)告會(huì)議，受到了各路大牛的關(guān)注。

會(huì)議報(bào)告了該團(tuán)隊(duì)在最新的實(shí)驗(yàn)中研發(fā)了一種由氫、氮和镥制成的材料，該材料據(jù)悉能在約21攝氏度的溫度以及10kbar的壓力下進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，即實(shí)現(xiàn)常溫超導(dǎo)。

圖片來源：APS

“超導(dǎo)”是指導(dǎo)體在某一溫度下，電阻為零的狀態(tài)。超低的損耗將具備廣闊的應(yīng)用前景，其標(biāo)志是存在一個(gè)臨界溫度Tc，當(dāng)溫度低于這一臨界時(shí)，電子會(huì)進(jìn)入“新”的量子態(tài)，材料會(huì)表現(xiàn)出兩個(gè)重要特性：1.電阻消失；2.邁斯納效應(yīng)（完全抗磁性）。

通過這兩個(gè)重磅特性，超導(dǎo)體可應(yīng)用于儲能、發(fā)電領(lǐng)域，提供超低的損耗，電力行業(yè)將發(fā)生顛覆性變革；此外邁斯納效應(yīng)加持下使得超導(dǎo)材料可以應(yīng)用于磁懸浮、核磁共振、粒子加速器等等設(shè)備，對核聚變的研究具有重要意義；超導(dǎo)材料還可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)，電子等眾多領(lǐng)域，可以說是能帶來無限能源和實(shí)現(xiàn)社會(huì)顛覆性發(fā)展的跨時(shí)代的技術(shù)之一。

圖片來源：Science News

然而目前大多數(shù)物質(zhì)只有在極低的溫度(接近絕對零度）或是極高的壓強(qiáng)下才會(huì)出現(xiàn)這一狀態(tài)。溫度和壓力條件是目前超導(dǎo)材料的應(yīng)用的主要門檻，甚至室溫超導(dǎo)還被譽(yù)為“物理學(xué)家們的圣杯”，可見其實(shí)現(xiàn)難度以及吸引力。

近年來眾多研究致力于超導(dǎo)材料的常溫化應(yīng)用。值得一提的是迪亞茲團(tuán)隊(duì)曾于2020年宣布在在約15攝氏度溫度和267吉帕(約為大氣壓的260萬倍)的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)，文章發(fā)表于《自然》雜志。

然而戲劇的是，該文章后續(xù)在被質(zhì)疑數(shù)據(jù)造假后，經(jīng)歷了數(shù)據(jù)修改和雜志審查，已于去年9月被作者撤稿。

圖片來源：Science News

在上述文章撤回時(shí)間僅大半年時(shí)間，迪亞茲團(tuán)隊(duì)又搬出了這一重磅實(shí)驗(yàn)結(jié)果可謂是頗為吸引眼球。對此，Science News媒體也表示后續(xù)該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)⑹艿絿?yán)格的審查。

圖片來源：Science News

對比目前大多數(shù)百萬倍壓力下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的研究，此次報(bào)道的10kbar約為常壓環(huán)境的10000倍，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)數(shù)量級的進(jìn)展。若是數(shù)據(jù)真實(shí)完全可復(fù)現(xiàn)，該研究將為超導(dǎo)材料的實(shí)際應(yīng)用邁出一大步，商用室溫超導(dǎo)將不在遙遠(yuǎn)。