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德国科学家创造高温超导新记录: C' q. o6 ]- _6 w
德国的科学家们创造了超导电学新的里程碑,在250开尔文,或-23摄氏度温度下实现无电阻电流传导。$ Q7 s7 o/ G. W6 Y! c2 W5 q
Max Planck化学研究所的物理学家Mikhail Eremets领导的团队曾在2014年创造了203开尔文(-70摄氏度)的超导温度记录。
0 Q0 q! w, d1 c6 G7 M1911年科学家首次发现超导性。 通常,电流的流动会遇到一定程度的阻力。材料的导电性越高,其电阻越小,并且电流可以更自由地流动。
2 Z5 w, _0 q( t" F但在某些材料的低温下,会发生奇怪的现象。 电阻降至零,电流不受阻碍。 伴随着一种叫做迈斯纳效应的现象(材料在临界温度以下转变时,材料的磁场被驱逐),这被称为超导性。) b; }6 J" w, k( d( q
所谓的室温超导 ,高于0摄氏度,对科学家来说是难以实现的目标。 如果能够实现这一目标,它将彻底改变电气效率,大幅改善电网,高速数据传输和电动机等应用。
1 [. t8 W, r/ ~% P4 L因此,全世界许多实验室都在研究室温超导 。' n: b. u$ e. D1 Q5 x, V" h" R
Eremets和他的团队使用硫化氢(这是一种使臭鸡蛋和人体胀气发臭的化合物),在150千兆帕力的压力下(地球的核心在330到360千兆帕斯卡之间 )达到了之前的高温超导记录。
+ ^ o- k n. q( T! ^7 o' e硫化氢是一种高速振动物质,这意味着更高的温度,但需要压力来防止它自身振动。. c- u, i) [3 g; [/ W
这项新的研究使用了一种不同的材料,称为氢化镧 ,压力约为170千兆帕斯卡。 今年早些时候, 该团队报告说他们使用这种材料以215开尔文(-58.15 ° C,-72 °F)实现了超导性。现在,仅仅几个月之后,他们就已经改善了这一结果 。5 b& {( ?0 B; J8 \/ P! X% R
新的温度几乎是北极冬季平均温度的一半。
; ~0 U9 s$ ^0 L, y$ } l研究人员在他们的论文中写道 ,“从温度的飞跃表明,在不久的将来,在高温下达到室温超导性(即273开尔文)的真正可能性。“
% t% C" b$ }+ v麻省理工学院技术评论报告认为,超导的黄金标准有三项,Eremets团队只实现了两项:电阻下降到临界温度阈值以下,并用较重的同位素替换材料中的元素来观察相应的超导温度下降。
' Y' U2 J. A* J3 `, ?第三个黄金标准是迈斯纳效应 ,这是超导性的属性之一。 当材料通过低于临界温度并转变为超导性时,它会弹出其磁场。
, x( }+ e- ~( w3 a8 {该团队尚未观察到这种现象,因为他们的样本非常小,远低于磁力计的检测能力。然而,向超导性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果。- a1 v, H' q4 a) t1 b6 L- |% \2 W" X
这不是迈斯纳效应,但确实看起来很有前途。 ; T+ K* W4 B! w% n* T, }" C! l
《自然》杂志发表了这项研究。
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来源:https://www.toutiao.com/a6694054997367194126/5 L. O$ P$ a7 z1 I5 f# }
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