《Nature》科学家可能找到了接近室温的超导体材料!

2019 年 5 月 27 日 材料科学与工程
点击上方「材料科学与工程」快速关注
材料类综合、全面、专业的微信平台


高温超导体的临界温度将再度突破吗?来自美国芝加哥大学、德国马斯克普朗克研究所的国际团队,最近发现称为“超氢化镧”的化合物,于高压环境中可以在零下23℃表现出超导特性,我们似乎越来越接近开发常温超导材料的愿景。



所谓超导体(superconductor),是指在特定温度下呈现零电阻、完全抗磁性的导体,传输过程中不会有能量损失,如果有一天,超导体材料可在室温下普及并与太阳能电场结合,则材料几乎可以将电力零消耗输送到任何地方;其他应用领域则比如超级计算机、超高速磁浮列车等。


问题是我们到目前都还没有室温超导体这种东西。


根据材料达到超导特性的临界温度分类,超导体可分为“低温超导体”跟“高温超导体(High-temperature superconductor)”,低温超导体通常需要特殊技术才能达到临界温度,而高温超导体(相对于绝对零度而言)较接近现实,研究路上从最初的23.2K(约零下250℃)提升到目前的温度最高记录,为德国马克斯·普朗克研究所创造的203K(零下70℃),这已经是很惊人的突破,但明显离常温还有一段距离。


现在,由马克斯·普朗克化学研究所物理学家Mikhail Eremets领导的团队,可能发现了临界超导温度能达到–23℃的高温超导体新材料:超氢化镧(lanthanum superhydride)!


研究人员取来仅几微米大小的镧金属样本,放进一个打孔且充满液态氢的金属箔中,接着将此设备连接电线,然后对其施加高达150~170GPa的压力——将近地球海平面压力150万倍。下一步,研究人员以激光光轰击样本,使镧和氢结合形成氢化镧,最后用X射线束测量该材料的结构与成分。


研究人员以激光光轰击材料样本(中心蓝点)。


研究人员证实,这种材料在零下23℃时表现出超导4种特性中的3种:零电阻(Zero Resistance)、外加磁场下临界温度降低、当一些元素被不同的同位素取代时出现温度变化,只差没有检测到迈斯纳效应(Meissner effect)。


迈斯纳效应是超导体从一般状态相变至超导态的过程中,对磁场产生排斥的现象,研究人员表示,这是由于镧金属样本非常小,所以无法观察到这种影响。


虽然团队对材料施加的压力之大,不太可能落实应用,但显然我们又往0℃室温超导体迈进一大步,研究人员下一个目标,就是寻找在常压之下也能表现出超导特性的神奇化合物。新论文发布在《Nature》期刊。(来源:十轮网 )


论文链接:

https://www.nature.com/articles/d41586-019-01583-y


推荐阅读:

复旦修发贤课题组 拓扑半金属超导重要进展

【免费下载】5款科研学术必备软件

博士生举报导师:捞钱上亿!导师终被抓

【技能】Origin快速处理XPS能谱数据

投稿、合作,点击此处

在看吗👇

登录查看更多
0

相关内容

【ICML 2020 】小样本学习即领域迁移
专知会员服务
77+阅读 · 2020年6月26日
专知会员服务
27+阅读 · 2020年3月6日
机器学习在材料科学中的应用综述,21页pdf
专知会员服务
48+阅读 · 2019年9月24日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 8 月 8 日
科研圈
6+阅读 · 2019年8月18日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 6 月 27 日
科研圈
8+阅读 · 2019年7月7日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 5 月 30 日
科研圈
15+阅读 · 2019年6月9日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 4 月 4 日
科研圈
7+阅读 · 2019年4月14日
环保袋:你用它的方式,可能很不环保
果壳网
12+阅读 · 2019年3月10日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 2 月 28 日
科研圈
13+阅读 · 2019年3月10日
Science:脂肪细胞外泌体对巨噬细胞发挥调节功能
外泌体之家
19+阅读 · 2019年3月7日
Nature 一周论文导读 | 2018 年 5 月 24 日
科研圈
11+阅读 · 2018年5月27日
Nature 一周论文导读 | 2018 年 3 月 29 日
科研圈
12+阅读 · 2018年4月7日
Phase-aware Speech Enhancement with Deep Complex U-Net
Knowledge Representation Learning: A Quantitative Review
VIP会员
相关资讯
Nature 一周论文导读 | 2019 年 8 月 8 日
科研圈
6+阅读 · 2019年8月18日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 6 月 27 日
科研圈
8+阅读 · 2019年7月7日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 5 月 30 日
科研圈
15+阅读 · 2019年6月9日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 4 月 4 日
科研圈
7+阅读 · 2019年4月14日
环保袋:你用它的方式,可能很不环保
果壳网
12+阅读 · 2019年3月10日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 2 月 28 日
科研圈
13+阅读 · 2019年3月10日
Science:脂肪细胞外泌体对巨噬细胞发挥调节功能
外泌体之家
19+阅读 · 2019年3月7日
Nature 一周论文导读 | 2018 年 5 月 24 日
科研圈
11+阅读 · 2018年5月27日
Nature 一周论文导读 | 2018 年 3 月 29 日
科研圈
12+阅读 · 2018年4月7日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员