欢迎访问上海博雅展览展会有限公司!
语言选择: 繁體中文

公司动态

科学家发现常温超导体 一个属于超导体的新时代即将开启

超导体(superconductor)同时又称为超导材料,它们是指在某一温度条件下,电阻变为零的导体。超导体同时具有两大特性,一是零电阻的特性,二是完全抗磁性。人类最早发现超导体是在1911年,荷兰科学家昂内斯首次发现汞在零下269度时电阻会消失,呈现超导状态。

就在不久前,美国一位材料科学家拉塞尔·海姆利在美国物理学会的月度会议上高调的宣布,他们发现了新的超导体,有望开启一个超导体的新时代。

会议上,海姆利通过大屏幕演示了新的超导体演变的全过程。一对金刚石触点不停挤压中间的微小物体(实验样品超氢化物镧,LaH10),当压力达到地球地核压力(190GPa)同时温度下降至零下13度的时候,电流表发生变化,LaH10的电阻迅速下降至零。这说明在高压和接近常温的条件下,LaH10不再“阻止”电子流动,变成了超导体。

正常情况下,流经导电材料(如铜线)的电流会在传输过程中损失一些强度。即使是我们在电网中使用性能最好导体结果也是如此,不能将所有能量从发电站输送到墙上的插座,一些电子始终会在中途丢失,这是普遍存在的问题。

但是超导体不同。引入超导线圈的电流将永远循环,不会有任何损失。同时超导体具有完全的抗磁性,磁力线无法通过超导体。它们的这些特性在高速计算和其他技术应用中具有独特优势,但现在的问题是,由于超导体通常工作的温度极低以至于它们不能得到普遍使用。

一个多世纪以来,物理学家一直在寻找相对高温条件下的超导材料,但这就像想在地上捡到金子一样困难。过去所有的经验和理论即使给你提供一些线索,你也始终不会知道它在哪里,只有做昂贵而费时的依次检查确认。

1986年,研究人员发现零下406华氏度(零下243摄氏度)的条件下,陶瓷会变成超导体。20世纪90年代,研究人员一直试图通过提高压力,希望借此发现新的超导体。在所有的尝试进行之前,没有任何可行的方法告诉人们什么材料可能变成超导体。

接下来的重大突破是在2001年,研究人员发现二硼化镁在零下389华氏度(零下234摄氏度)时会变成超导体。这一发现在当时一度引起轰动,因为它转变时的温度比任何已知的,让材料具有超导性的温度都要高。

从那以后,对常温超导体的探索在两个关键方面发生了转变,一是材料学家意识到较轻的元素产生超导性的可能性更大,二是计算机模型发展可以提前准确预测材料在极端情况下的行为。

于是研究人员想到了最轻的元素氢,但氢本身绝缘不能被制成超导体,首先必须让它成为金属,最好的方法就是“挤压”它。最后研究人员将实验样品锁定为含有大量氢的材料超氢化物镧(LaH10),当LaH10样品被挤压到地球大气压力的100万倍左右,温度控制在零下13摄氏度时终于发生了奇迹,LaH10变成了超导材料。

现在,研究人员已经找到了常温超导体,只不过这种超导体必须存在于高压状态下。一旦高压条件撤除,它们又会变回普通的半导体。

研究人员认为,随着探索的不断推进,这种高压方法可能会促使材料在正常的温度和压力下都成为超导体,一种材料一旦加压,在压力释放后它仍然可能保持超导特性不变。如果这一切成为事实,将改变现有的游戏规则,常温常压超导体的诞生将开启一个属于超导体的新时代。

联系我们

QQ:2876213164

手机:13311898713

电话:(86-21)-62793756

邮箱:admin@eyyxe.cn

地址:上海市闵行区虹桥商务核心区申虹路

用手机扫描二维码关闭
二维码