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287K!室温超導首次實現
//www.CRNTT.com   2020-10-16 10:59:04


  中評社北京10月16日電/10月14日,《自然》報道了美國羅切斯特大學物理學家Ranga Dias聯合內華達大學等團隊在室温超導領域的重大突破:實現287K(約15℃)温度下的碳—硫—氫體系超導。

  但這種新型室温超導體只能在267GPa(相當於地球中心壓力3/4)的壓力下工作。

  換句話説,如果研究人員能夠將這種材料穩定在環境壓力下,超導應用普及的夢想就有望實現,比如用於核磁共振成像和磁懸浮列車、無耗散電流傳送和不需要冷卻的超強超導磁體等。

  “這是一個里程碑。”英國劍橋大學物理學家Chris Pickard説。

  但是,美國加州大學聖迭戈分校物理學家Brian Maple認為,該實驗的極端條件意味著,儘管它“相當驚人”,但“這肯定不會對製造中的設備有用”。

  研究人員將碳和硫元素形成的混合物球磨成5微米以下的顆粒,隨後裝載到金剛石壓砧(產生超高壓的裝置)中,並充入高壓氫氣。

  在加壓的狀態下,用紫外光照射,壓力和光輻射共同驅動S-S鍵的光分解,形成硫自由基,並與氫分子反應生成硫化氫,最終製出均勻透明的晶體。

  當將壓力提高到148GPa並表徵電導率時,研究人員發現材料在147K時變成了超導體。將壓力進一步增加到267GPa,研究小組達到了287K的超導“臨界温度”,磁性測量也表明樣品已經變成了超導體。

  中國科學院物理研究所研究員靳常青表示,該研究提供了旨在證明超導兩個最基本特性的實驗結果,即零電阻和抗磁性。

  靳常青告訴《中國科學報》,在超高壓環境下,樣品的量非常小,在文章所述的微米級尺度下檢測樣品電阻,尤其是磁信號的實驗難度非常大。

  “這個實驗結果如能得到其他研究組的進一步確認,對超導的基礎研究和潛在的室温大規模應用而言,都是相當令人鼓舞的進展。科學家需要繼續深入認識構效關係,比如通過化學摻雜,如何在較低壓力甚至常壓下實現室温和更高温度超導。”靳常青説。

  實際上,硫化氫在高壓下會變身高温超導體,曾被中國科學家“預言”。
 


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