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德国科学家创造了新的超导相变高温记录:-23℃

发布时间:2019-05-29 02:02 来源:未知 编辑:admin

  现在由德国科学家领跑超导材料领域——在他们把实现超导的材料相变温度升至零下23摄氏度(250开尔文)。

  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,他在2014年创造了先前的高温超导记录,为203开尔文。

  1911年人们首次超导性这一神奇的现象。通常,电流会遇到一定程度的阻力,有点像空气阻力阻碍运动物体。

  但把某些材料处于极低温度下时,就会发生奇怪的事情:材料的电阻降至零,电流完全不受阻碍。同时伴随着一种被叫做迈斯纳效应的现象——超导体从一般状态相变至超导态的过程中对磁场的排斥现象——它为超导态提供一个独特的定义性质。

  所谓常温超导,就是相变温度高于0摄氏度,这也是物理学家心中的白鲸。如果能够实现,它将彻底改变现有的电气工业,大幅提升电网的效率,实现更高速的数据传输和更优化的电动机,此外还有磁悬浮一类的潜在应用。

  因此,全世界许多实验室都在埋头研究,时不时就会有人新发现某种材质的相变温度打破之前的记录。

  Eremets和他的团队使用硫化氢——臭鸡蛋气味的化学来源——在前几年创造了高温超导记录。可惜记录的现实意义不大,因为硫化氢需要超高压力下才能在零下70摄氏度左右实现超导性,也就是150千兆帕力的压力(地球核心压力为330到360千兆帕斯卡之间)。

  计算(依赖于密度泛函理论)表明,高压条件下可以生成以钇和镧等金属为中心的富氢化合物。金属原子被氢原子笼包围。理论预测,这些化合物可能具有更高的相变温度。

  新研究里,他们换了材料,使用被称为氢化镧(LaH10)的物质,压力条件约为170千兆帕斯卡。今年早些时候,该团队报告说这种材料可在215开尔文实现了超导性——现在,几个月后,他们又打破了记录。

  研究人员在论文中写道,“比先前的临界温度记录,提高了50开尔文,飞跃性的一步。”

  根据麻省理工学院技术评论的报道,认定材料出现超导性,需要三条黄金标准。该团队只检验了两项:电阻在临界温度下降到阈值以下;用较重同位素替换材料中的元素,能够观察到临界温度变低。

  第三则是迈斯纳效应。但是因为实验中的样本非常小——远低于磁力计的检测能力。然而,材料向超导体转变的过程也会对外部磁场产生影响。这并非直接检测,但团队确实观察到了这种效果。

  就是说用这个应力去拉一坨边长5米的正方形钢坨子,能把它拉成10多米长的钢条子

  大气压约0.1兆帕,高压锅压力约0.2兆帕,人造钻石压力6千兆帕,这里170千兆帕斯简直不敢想象

  去年引起热议的印度常温超导论文也更新了,提供了100多次实验的细节,论文增加到70多页,拉了更多的人背书。。。

  你们不要这么消极嘛用超高压替代低温当然是有意义的原则上没有什么物理定律阻止我们在这个样品周围缠上一毫米厚的碳纳米管然后实现室温下的稳态超导而无论多么强的热隔离技术都无法保证一个样品持续地被动地保持在4K一个月所以其体积是有一个非常大的下限的

  如果我们在很多时间后依然发展不出移居其他星球的能力,这或者是造物主给我们在太阳燃尽冷却后维持能量的一个设定好的礼物

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