中新網8月5日電(記者 吳濤 張鈺惠 實習(xi) 生 胡凝瑾)近日,有科學家團隊表示,他們(men) 發現了全球首個(ge) 室溫超導材料LK-99。一時間全球科學界沸騰。
室溫超導到底是什麽(me) ,真的實現了嗎?將給我們(men) 帶來哪些影響?或許新的“工業(ye) 革命”要就從(cong) 此開啟。
什麽(me) 是室溫超導,材料獲取堪比“煉丹”?
超導,是指某些材料電阻突然消失,電流通過時完全沒有電阻的現象。目前發現的超導材料在極特殊的環境下才展現出超導特性,比如高壓、高溫或者低溫,僅(jin) 維持該環境成本就非常高,所以這次LK-99的室溫常壓超導性才會(hui) 如此引發熱議。
arXiv網站論文截圖。
事情起源於(yu) 7月22日,韓國量子能源研究中心公司相關(guan) 研究團隊通過兩(liang) 篇論文及視頻方式,宣布在常壓條件下,一種改性的鉛磷灰石晶體(ti) (LK-99)能夠在400K(127℃)以下表現為(wei) 超導體(ti) 。
一時間全球開始複現上述試驗,因為(wei) 該材料的合成需要長時間加熱等,這個(ge) 過程被不少網友調侃為(wei) “燒爐煉丹”。以中國為(wei) 例,根據公開信息的不完全統計,北京航空航天大學、曲阜師範大學、華中科技大學等團隊進行了複現實驗。
華中科技大學團隊在B站上上傳(chuan) 的視頻顯示,該“超導材料”比牙簽還細小,堪比針尖,實驗結果要靠顯微鏡觀察,無論是磁鐵的N級還是S級,該材料都對此呈現出斥性。該視頻一度成為(wei) B站排行榜最高第1名的視頻。
B站截圖。
上述視頻介紹,華中科技大學材料學院博士後武浩、博士生楊麗(li) ,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(ti) ,該晶體(ti) 懸浮的角度比Sukbae Lee(韓國科學家)等人獲得的樣品磁懸浮角度更大,有望實現真正意義(yi) 的無接觸超導磁懸浮。
但有意思的是,超導材料“煉製”的結果好像隨機性很大。
例如,北京航空航天大學的研究團隊表示,成功製備了LK-99材料,沒有觀察到磁懸浮現象和零電阻現象。東(dong) 南大學孫悅團隊6片樣品中的1片樣品觀察到110K電阻降低,但沒有測量到完全抗磁性,實驗者推測樣品中超導組分很低。
有沒有可能實現,難點在哪?
常溫超導到底有沒有可能實現,難在哪?為(wei) 何引無數科學家“競折腰”。
8月2日,韓國超導學會(hui) 宣布成立“LK-99驗證委員會(hui) ”,檢驗該成果的真實性。截至目前,學會(hui) 根據兩(liang) 篇論文中提供的數據和已發布的視頻,宣布LK-99不能被稱為(wei) 室溫超導體(ti) 。
北京大學物理學院教授肖池階接受中新網采訪時稱,室溫常壓超導是物理學領域的聖杯,人類夢想之一,“在沒違背物理學基本原理、沒被確定證偽(wei) 之前,需要大家帶著夢想去探索,一切皆有可能。”據介紹,肖池階的研究領域為(wei) 磁約束熱核聚變。
北京龍訊曠騰科技有限公司高級研究員周諧宇對中新網表示,室溫超導在短期之內(nei) 仍然是一座難以翻越的大山。最近大火的韓國室溫超導材料LK-99目前並沒有同時測出超導體(ti) 兩(liang) 大特征,即零電阻和完全抗磁性的重複實驗。
近日,“中科院物理所”公眾(zhong) 號發文稱,確實不好判斷,不過真假並不難驗證,按韓國作者的說法,最快三天就能製備出一批樣品。
如上所述,目前公開的複刻的LK-99材料,有部分檢測到抗磁性,但沒有檢測到室溫常壓下電阻為(wei) 0的現象。
韓國團隊論文演示視頻的截圖。
有媒體(ti) 援引中國科學院高能物理研究所研究員徐慶金的話稱,公眾(zhong) 對室溫超導高度關(guan) 注,說明了大家對於(yu) 科學話題的熱情,這是令人高興(xing) 的地方。但有些自媒體(ti) 過於(yu) “標題黨(dang) ”,誇大其詞,嚴(yan) 重誤導了大家,室溫超導是非常美好的,但實現也是艱難的。
一旦突破,將帶來哪些應用?
雖然室溫超導實現之路艱難,可一旦實現將給我們(men) 帶來哪些影響呢?
肖池階表示,很難全部列出,但常壓室溫超導技術實現工業(ye) 應用以後,將大力促進磁約束熱核聚變能源的工程可行性和經濟可行性,而聚變能源利用將對人類文明產(chan) 生重要影響,因此常壓室溫超導的重要性怎麽(me) 強調都不為(wei) 過。
中國移動首席科學家馮(feng) 俊蘭(lan) 近日表示,室溫超導如果實現,量子計算將有質的飛躍,進一步推動大模型的發展。
行業(ye) 普遍認為(wei) ,若室溫超導實現,將對磁懸浮列車、無損輸電、量子計算機、受控核聚變、醫學成像等領域帶來質的改變。
例如,受控核聚變需要極強的磁場將核聚變約束在一個(ge) 小空間,而超導磁體(ti) 能產(chan) 生強大的磁場,室溫超導體(ti) 則進一步降低了能耗。
另外,室溫超導完全的抗磁性,減少磁懸浮設備製冷的需求,使超導磁懸浮列車更容易實現。“磁懸浮列車普及後,以後通勤上班更效率了。”有網友稱。(完)
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