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德国科学家创造高温超导新记录5 o4 J( _! y0 L% \/ Y4 K; V! _
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。, g$ R' r+ {/ l+ u+ o
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。) B [/ Y( t, L) Y) x7 x4 _
1911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。
1 M' j- o7 \% a" z0 t X5 P7 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。
6 [( X1 E3 D( l Q0 D; ?( z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。0 a. P" T# c3 q0 U
因此,全世界许多实验室都在研究室温超导 。0 m. O; ~+ C9 ^4 i1 ]' |: d: Y
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。
. |# |& ]0 U: M( q7 p( N8 T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。
! {/ ?0 i/ v! n( g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 。- s' O$ M$ p5 f+ n2 B
新的温度几乎是北极冬季平均温度的一半。
3 N- Y# g# N2 ]' `: S# U# O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。“
8 x4 f) e3 d. ]9 K' `* W2 ^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。- O, c3 ~3 \ [9 @( J* J
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。
, V" n( ]1 \) k5 B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。3 R9 B A4 `& n2 ^! i
这不是迈斯纳效应,但确实看起来很有前途。 , \- r/ |- [8 v; [$ }
《自然》杂志发表了这项研究。& X! z( O# Y4 }7 |
0 a1 \6 D8 {2 s来源:https://www.toutiao.com/a6694054997367194126/% f! t9 F+ s y. M" R5 t4 t
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