德国科学家取得新成果里程碑 - 在最高温度下实现无电阻电流:仅 250 开尔文,即 -23 摄氏度(-9.4 华氏度)。
这项工作由马克斯·普朗克化学研究所的物理学家 Mikhail Eremets 领导,他设定了此前高温纪录2014 年超导,203 开尔文(-70 摄氏度)。
超导于 1911 年首次发现,是一种奇怪的现象。通常,电流的流动会遇到一定程度的阻力,例如,有点像空气阻力对移动物体的反作用力。
材料的电导率越高,其电阻越小,电流可以更自由地流动。
但在某些材料的低温下,会发生一些奇怪的事情。电阻降至零,电流畅通无阻。当伴随着迈斯纳效应(当材料转变到低于临界温度时材料的磁场被排斥)时,这被称为超导性。
所谓的室温超导高于 0 摄氏度,对于科学家来说就有点像白鲸了。如果能够实现,它将彻底改变电力效率,极大地改善电网、高速数据传输和电动机,仅举几个潜在的应用。
所以这是世界各地许多实验室一直在研究的事情高温超导的新主张不时养育然后重复性测试失败。
Eremets 和他的团队利用技术实现了之前的高温超导记录硫化氢- 是的,这种化合物会使臭鸡蛋和人类胀气发臭 - 在 150 吉帕斯卡的压力下(地球的核心是330 至 360 吉帕斯卡之间)。
急于了解硫化氢超导性的科学家们认为,这一结果是可能的,因为硫化氢是一种很轻的材料,它可以高速振动,这意味着更高的温度——但需要压力来防止它自身振动分离。
这项新研究使用了一种不同的材料,称为镧氢化物,在约170吉帕的压力下。今年早些时候,该团队报告他们使用这种材料在 215 开尔文(-58.15 C°, -72 华氏度°) - 现在,仅仅几个月后,他们已经改进了该结果。
新气温几乎是原来的一半北极冬季平均气温。
“与之前 203 开尔文的临界温度记录相比,这一飞跃提高了 50 开尔文,”研究人员在论文中写道,“表明在不久的将来在高压下实现室温超导(即 273 开尔文)的真正可能性,以及在环境压力下实现传统超导的前景。”
共有三项测试、报告麻省理工科技评论,被认为是超导的黄金标准,该团队只实现了两个:电阻下降到临界温度阈值以下,以及用较重的同位素替换材料中的元素以观察超导温度的相应下降。
第三个是迈斯纳效应,这是超导性特征之一的名称。当材料低于临界温度并转变为超导性时,它会喷射出磁场。
该团队尚未观察到这种现象,因为他们的样本太小——远低于磁力计的检测能力。然而,向超导的转变也会对外部磁场产生影响。这不是直接检测,但团队能够观察到这种效应。
这不是迈斯纳效应,但看起来确实很有希望。你可以打赌,有能力这样做的物理学家将会争先恐后地验证并尝试复制团队的结果。
本文涵盖该研究预印本的前一版本于 2018 年 12 月发布。