室溫超導(dǎo)材料問世,登上《自然》封面故事
研究人員稱:這些材料“絕對可以改變我們所知道的世界”。
近日,《自然》雜志上封面上刊登了一篇以“氫化碳硫中的室溫超導(dǎo)”為題的論文,據(jù)論文闡述,人類首次創(chuàng)造出了在室溫下具有超導(dǎo)性的材料,此項研究由物理和機(jī)械工程助理教授蘭加·迪亞斯(Ranga Dias)領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室完成。
這項新研究的目標(biāo)是開發(fā)室溫下的超導(dǎo)材料。迪亞斯和他的研究團(tuán)隊將氫、碳和硫結(jié)合在一起,以光化學(xué)合成方法在一個金剛石壓腔中合成了簡單的有機(jī)衍生碳質(zhì)硫氫化物。
值得一提的是,在這個研究項目中,科研人員采用了幾十對金剛石砧,每一對的價格為3000美元。蘭加·迪亞斯表示:“我們研究的最大問題就是金剛石預(yù)算。”
最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:碳質(zhì)硫氫化合物在約15℃和約2670億帕的壓力下表現(xiàn)出超導(dǎo)性。這是人類第一次在室溫下觀察到超導(dǎo)現(xiàn)象。
據(jù)介紹,這種室溫超導(dǎo)材料的潛在應(yīng)用包括:
1、在沒有電阻之后,電網(wǎng)在傳輸電能時可以減少高達(dá)2億兆瓦的能量;
2、開發(fā)一種推動懸浮列車和其他交通工具形式的新方式;
3、促進(jìn)醫(yī)學(xué)成像和核磁共振等掃描技術(shù),以及心磁圖掃描(magnetocardiography)的發(fā)展;
4、開發(fā)出更快、更高效的電子數(shù)字邏輯與存儲設(shè)備技術(shù)。
超導(dǎo)體是指在特定溫度下電阻為0的導(dǎo)體,零電阻和完全抗磁性是超導(dǎo)體的兩個重要特性。迪亞斯表示,開發(fā)室溫超導(dǎo)材料是凝聚態(tài)物質(zhì)物理學(xué)的“圣杯”,研究者們已經(jīng)尋找了一個多世紀(jì),這些材料“絕對可以改變我們所知道的世界”。
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