零下23℃ 超导质料最高临界温度刷新

2020-01-14

  科技日报华盛顿5月22日电(记者刘海英)超导质料能无损耗传输电能,但其应用却因超导态严苛的低温要求而受限。因此,实现室温超导成为科学家的重要方针,如今他们离这一方针越来越近。在最新一期《自然》杂志上,美德两国科学家构成的研究小组颁发论文称,,他们尝试证实,高压下的氢化镧在250K(K代表绝对温标开尔文,250K约莫为-23℃)下中具有超导性。而250K,是迄今为止超导质料中已证实的最高临界温度。

  已往的一个世纪里,科学家一直在寻找能在室温下具有超导性的质料,跟着越来越多的超导质料被发明,最高临界温度的记载也在不绝刷新,慢慢向室温方针迈进。在2018年,两个独立研究小组险些同时陈诉称,压缩的氢化镧化合物大概在更高的温度下表示出超导性,其临界温度范畴从215K—280K不等。这一理论预测在其时引起了遍及存眷。

  此次,美德两国研究人员通过尝试验证了这一理论预测。他们利用一种被称为金刚石压腔的设备,操作两颗金刚石挤压一小块儿镧样品,使其在170吉帕的高压下转化为氢化镧化合物——LaH10,然后用X射线探测其布局和身分。研究人员调查到LaH10具有零电阻、在外加磁场浸染下临界温度会低落、同位素效应(临界温度依赖于同位素质量的现象)这3个超导质料特征,但因样本量太小而无法对超导质料的另一个重要特征——迈斯纳效应(一种超导体对磁场的排出现象)举办视察。他们暗示,其所调查到的3个特征已可以证明,在250K的温度下,氢化镧在高出100万倍地球大气压下会酿成超导物质。

  250K,是今朝人类高温超导的最新记载,比此前的最高临界温度增加了50K阁下。研究人员称,这是向实现室温超导方针迈出的令人激昂的一步。而同期《自然》杂志上刊发的评论文章则指出,这一研究功效表白,科学家对超导质料的研究大概进入了一个新阶段,开始从靠履历法则、直觉或命运发明超导体向由详细理论预测指导研究过渡。

  总编辑圈点

  百年时间里,人类已实现数万种质料的超导,但室温超导一直照旧“终极方针”。这是因为,今朝大大都超导体仍然仅在靠近绝对零度的温度下事情。其意味着实际应用中需要依赖昂贵的低温液体——譬喻液氦等来维持低温情况。也因此超导应用的本钱急剧增加,甚至维持低温的本钱,都要远超质料自己的代价。如今降生的又一全新记载,符号着科学家实现室温超导的步骤正在加速,也代表着我们间隔跨入无电力损耗的全新时代更进了一步。