科學家成功合成室溫超導材料,引發能源和科技領域的激動

2023-08-12 14:55:17 字數 1985 閱讀 3810

近日,國際科學界傳來了一項震撼性的突破:科學家們成功地合成出一種室溫超導材料,這一發現有望引發能源、醫學和量子技術等領域的深刻變革。

長期以來,超導材料之所以備受關注,是因為它們在極低溫度下可以表現出電阻為零的特性,但這也限制了其在實際應用中的範圍。然而,這一次的突破可能為超導技術的廣泛應用開闢了新的可能性。

這種名為“lk-99”(室溫超導材料)的新型材料,是在高溫和高壓條件下合成出來的。科學家們發現,在室溫下,lk-99表現出了零電阻和完全排斥磁場的特性,這是超導材料的典型特徵。與此同時,lk-99的製備過程相對簡單,這也為其未來的商業化和應用提供了可能性。

南韓量子能源研究所等機構的研究人員在預印本**arxiv上發表**說,他們合成的“lk-99”材料具備超導性,超導臨界溫度在127攝氏度左右,而且在常壓下就具備超導性。“lk-99”是一種改性鉛磷灰石晶體結構。南韓研究團隊將幾種含有鉛、氧、硫和磷的粉末狀化合物混合在一起,然後在高溫下加熱數小時,粉末發生化學反應後得到一種摻雜銅的鉛磷灰石晶體。

華中科技大學材料學院博士後武浩、博士生楊麗,在常海欣教授的指導下,成功首次驗證合成了可以磁懸浮的 lk-99 晶體,該晶體懸浮的角度比 sukbae lee 等人獲得的樣品磁懸浮角度更大,有望實現真正意義的無接觸超導磁懸浮。

不過他也提到,目前該團隊只驗證了邁斯納效應,因為要對這一片只有幾十微公尺大小的樣品進行測電阻的話會破壞樣品。

超導材料是一類在低溫條件下表現出電阻為零的材料,這種特性在科學和工程領域具有重要的應用價值。以下是關於超導材料的一些看法:

科學研究:超導材料的研究對於理解凝聚態物理、量子力學和電磁現象等方面具有重要意義。超導材料的研究不僅有助於揭示基本物理規律,還為開發新的量子技術和應用提供了基礎。

能源傳輸與儲存:超導材料在能源傳輸和儲存方面具有潛在的巨大應用前景。在輸電領域,超導材料可以實現零電阻輸電,減少能源損耗,提高電網效率。此外,超導材料還可以用於儲能裝置,實現高效能量儲存和釋放。

磁共振成像(mri):超導材料在醫學領域有重要應用,特別是在磁共振成像(mri)裝置中。超導材料用於產生強磁場,可以提高mri的解析度和準確性,有助於醫學診斷和研究。

量子計算與量子通訊:超導量子位元是量子計算和量子通訊領域的重要組成部分。超導材料可以用來製造量子位元,這是構建量子計算機和實現安全的量子通訊的關鍵要素之一。

材料科學與工程:超導材料的研究也推動了材料科學和工程領域的發展。尋找新的超導材料,尤其是高溫超導材料,可以帶來新型的電子元件和裝置,具有潛在的商業價值。

總之,超導技術在多個領域都有潛在的重大影響,有望改變我們的生活方式,提高技術水平,並解決一些目前難以解決的問題。然而,超導技術還面臨許多挑戰,如高溫超導的實現、製造成本的降低等,需要持續的研究和創新來實現這些前景。

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