连日来,“室温超导”频上热搜。
7月上旬,韩国科研团队宣称,研制出世界上首个室温常压超导体,引发全球关注。有网友表示,人类世界的未来之门即将开启。
(资料图)
随之而来的,是全世界许多实验室都进入室温超导的复现狂潮。8月1日下午3点多,华科大UP主“关山口男子技师”公布视频,宣布成功复现该材料。
“室温超导”为何如此轰动?复现的“室温超导体”能否验真?
韩国研究团队有待证实的室温超导材料
LK-99为何引发全球关注?
7月22日,韩国量子能源研究中心、高丽大学等团队研究人员公布预印本网站arXiv提交了论文,宣称研制出世界上首个室温常压超导体,被命名为LK-99。
研究团队表示,比起过去所发现的超导材料,这次发明的材料只要在常压约127℃(Tc≥400k)以下,就能表现出超导性,并附上视频“证据”。
消息一出,学术圈“炸锅”。寻找室温超导体,是近百年来物理学家们的追索的方向和目标。
超导体与普通导电材料不同,具备“零电阻”和“完全抗磁性”两个特性。
其中,“零电阻”是指电阻为0,当电流通过它,无论超导材料有多长,都不会在超导材料内发生任何损耗,应用潜力非常可观。
“完全抗磁性”是指,将超导体置于磁场之中,磁力线却无法穿过超导体,超导体内部磁场依然为零——这是物理学中著名的迈斯纳效应。
不过,所有的超导体都无法在常温常压下呈现超导状态,要让它们发挥作用,往往需要极低温环境,以及极高压环境,这一苛刻条件就限制了超导材料发挥最大的作用。
寻找“室温超导体”之路并不容易。今年3月,美国有科研团队宣称发现新型材料在21摄氏度以及1GPa条件下实现超导现象,几天之后,南京大学物理学院教授闻海虎团队便公布了重复实验结果,推翻了该室温超导研究结果,相关论文于5月11日发表于《自然》杂志。
如今,仅时隔4个多月,韩国科研团队就又宣称在室温超导领域有了石破天惊的发现。
物理学家苦苦寻找了100多年的“理想超导体”是否近在眼前,人类世界是否真的将因此改变?许多实验室开始复现。
华科团队复现的韩国室温超导体材料
中国团队复现验证悬浮现象
8月1日,B站UP主“关山口男子技师”首发视频宣布,他所在的实验室已合成了可以磁悬浮的LK-99晶体。视频简介显示,该UP主来自华中科技大学,其所在的团队是由华中科技大学材料学院教授常海欣带领,成员是博士后武浩、博士生杨丽。
在“关山口男子技师”发布的两个视频中,一个是复现的LK-99晶体,样品比牙签还细,当把一个钕铁硼磁体缓慢靠近材料下面时,样品竖了起来,表现出斥力。第二个视频是补充,当UP主用磁铁吸引样品时,没有吸引力,材料体现的不是铁磁性——由此,证明了实验产物具备一定的抗磁性。
在公开范围内,华科大团队复现了全世界首个可以表现出磁悬浮现象的LK-99的样品。
两个视频引发网友们纷纷留言。截至发稿时,两个视频的浏览量加起来超过了740万。
不过,抗磁性只是超导体的必要条件——换句话说,超导体都有抗磁性,但是有抗磁性的不一定都是超导体。
因此,截至目前,该样品还不能完全被确认为复现的室温超导体。接下来还需要测量磁化率以及是否具有零电阻效应。
UP主也承认,目前只针对一片几十微米大小的样品,验证了迈斯纳效应。但是,由于接下来的测电阻步骤可能破坏样品,他表示实在不敢动。所以,现在正在加急烧第三批炉子(制备样品)。
8月1日晚,潮新闻记者致电常海欣,对方明确表示B站视频为其团队所发布,接下来还会公布相关的论文或公告,其他的内容暂时不便回应。
人类离室温超导到底有多远?
超导技术是一个具有巨大潜力的技术领域,如果能在室温下实现,将给能源、交通运输、医学等诸多领域带来巨大变革。
比如,超导计算机(电脑)不再需要考虑散热问题,可以变得更轻薄,运行速度也会极大提升。
在能源发电输电行业,超导材料做成的超导电线和超导变压器可以几乎无损耗地输送电力,缺电问题可能成为历史。
在交通、医学领域,磁悬浮、核磁共振等核心部件都是超导磁体。一旦能在室温下使用,磁悬浮列车、核磁共振成像仪等成本将大大降低,同时也会提高运行效率和安全性能。
不过,LK-99的室温超导特性复现,还需要更多的验证。据报道,目前至少有三篇与LK-99相关的新论文在预印本网站arXiv上公开。其中,北京航空航天大学材料科学与工程学院论文提出,未发现LK-99具有超导性;中国科学院金属研究所论文认为,铜的掺杂致绝缘体向金属转变;美国劳伦斯伯克利国家实验室论文认为,理论上有超导高转变温度的特征。
此前,推翻过美国超导研究的闻海虎在接受媒体采访时表示,从他们目前的数据看不足以说明是室温超导。
研究超导领域的中山大学物理学院教授王猛也关注到了LK-99。8月2日,他告诉潮新闻记者,“关于室温超导,全世界都在关注,但目前的实验证据还不足以支撑它就是超导,因为很多种性质都能导致‘那种悬浮’的出现,还需要事件降温下来,大家慢慢去做。”
人类离室温超导到底有多远?静待时间验证。
“转载请注明出处”
来源:潮新闻 编辑:吴雅梦
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