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德国科学家创造高温超导新记录
6 W! \8 S; N: F% r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。9 v- f1 M' R7 ^: Z. T
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。- @3 m* Z, B! I/ c7 \/ `
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。
* I U3 ?6 E0 n3 K v# b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。 o& c# y6 s1 L! J0 g
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。
$ G) X, N: B! K- | e因此,全世界许多实验室都在研究室温超导 。6 V. y3 D3 W7 q$ E7 U1 M! j
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。& P. e8 T/ ^: M, w3 z9 U
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。
* _3 |& Z3 v k9 n) Y `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 。
' t6 v) t5 P$ ~1 M1 A; D9 Y新的温度几乎是北极冬季平均温度的一半。
0 f) s- k/ R5 Z$ R/ Q9 ^% v2 G5 ~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。“; m; Q" B; O/ t( r. k
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。
p- H" `9 i% Q) h- H8 j9 x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。
0 K2 Q$ V6 n8 C2 ]2 R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。
# o7 L4 f* j; V* p+ }0 u这不是迈斯纳效应,但确实看起来很有前途。 0 L+ s4 X* E) u; {
《自然》杂志发表了这项研究。% {& T7 k3 f: a
) ^2 @: L( H w1 h Q来源:https://www.toutiao.com/a6694054997367194126/$ G( l) D& R; r( ]% o% j9 w
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