物理學家公布新型碳氫硫常溫超導材料在極端壓力條件下實現(xiàn)

發(fā)布：cyqdesign 2020-10-15 15:34 閱讀：940

來自紐約的一支物理學家團隊，已經發(fā)現(xiàn)了一種可在室溫下達成最佳效率的超導材料。研究團隊在近日出版的《自然》雜志上稱，他們成功地在高達 59℉（15℃）的溫度下，讓一種碳氫硫化合物表達出了超導的特性。不過這個長期追求的科學里程碑，仍有一個明顯的短板 —— 需要在極端壓力條件下才能實現(xiàn)。

即便如此，這項新研究還是創(chuàng)下了新的紀錄，溫度較去年提升了 50+℉（10+℃）。西班牙巴斯克大學凝聚態(tài)理論學家 Ion Errea 指出，這是我們首次實現(xiàn)真正意義上的常溫超導。

劍橋大學材料科學家 Chris Pickard 補充道，即便由羅切斯特大學的 Ranga Dias 帶領的團隊研制的新型化合物永遠無法為無損輸電線等產品服務，這項研究仍具有顯著的里程碑式意義。

想要等到超導材料在日常生活中得到應用，除了常溫、顯然還有常壓這個參數。盡管該物質可在室溫下表現(xiàn)出超導特性，但卻只能在被一對鉆石碾碎時才能達成（約為地核壓力的 75%）。
好消息是，新化合物的某些特征，有助于我們有朝一日找到更加正確的源自混合物配方。

據悉，當自由流動的電子撞擊到金屬原子時，普通導線會產生電阻。不過早在 1911 年的時候，就有研究人員在低溫條件下發(fā)現(xiàn)了電子會在金屬的原子晶格中引發(fā)振動和吸引，從而形成庫柏對（Cooper Pairs）。

在某些量子規(guī)則的控制下，它們可貫通成一條溪流，然后不受阻礙地穿過金屬的晶格和驅散磁場，這也是磁懸浮車輛可無摩擦地漂浮在超導軌道上方的一個原因。

隨著超導體溫度的升高，粒子就會發(fā)生隨機搖擺，從而破壞掉這種微妙的電子舞蹈。于是幾十年來，研究人員一直在尋找一種可在常溫下呈現(xiàn)超到特性的新材料。 E0=)HTtS
<?6|.\&
1968 年的時候，康奈爾大學固態(tài)物理學家 Neil Ashcroft 提出，氫原子的晶格可以解決這個問題。 wu!59pL
YUD`!C
因氫原子尺寸較小，使電子能夠更靠近晶格節(jié)點，從而增強了其與振動的相互作用。此外這種輕巧性還可引導波紋更快地振動，以進一步增強庫柏對的粘合力。

當前研究還局限于需要極其不切實際的高壓，才能擠壓形成金屬晶格。不過 Neil Ashcroft 仍將希望寄托于某些類型的氫化物，期待新材料可在更接近于常壓的狀態(tài)下呈現(xiàn)出金屬氫的超導特性。

有關這項新研究的詳情，已經發(fā)表在近日出版的《自然》（Nature）雜志上，原標題為《Room-temperature superconductivity in a carbonaceous sulfur hydride》。

帖子

物理學家公布新型碳氫硫常溫超導材料 在極端壓力條件下實現(xiàn)

物理學家公布新型碳氫硫常溫超導材料在極端壓力條件下實現(xiàn)