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德国科学家创造高温超导新记录' \, ^; \6 e% `
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。
- |3 F! g1 b7 e, cMax 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。
; T4 a" ^( c1 y1911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。! F$ \9 [2 z# {0 F' T
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。
* T5 R8 x" y5 W- @' 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。3 t/ p: r" Y! S/ ]( f
因此,全世界许多实验室都在研究室温超导 。
& N. a" ?7 r( kEremets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。
: j D& c5 [. }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。
- l, i5 ~) A* ^/ o: b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 。6 j* r0 { S% D. X
新的温度几乎是北极冬季平均温度的一半。
X6 ~4 r/ A. O) Q% V9 _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。“4 P. S: X6 n6 I% P6 U6 y
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。
" A1 a/ F& I y1 a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。& L2 \/ B O* K
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。! N/ t0 k3 Q/ z' z- X! r
这不是迈斯纳效应,但确实看起来很有前途。
( Z) o: V r+ q, X# [1 ` s' a( y" q B 《自然》杂志发表了这项研究。
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8 f9 J; a7 l- G) V8 l来源:https://www.toutiao.com/a6694054997367194126/4 i, r f; @! j
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