每经记者
：
蔡鼎 每经编辑
：
程鹏,兰素英

据美国双周刊科学杂志ScienceNews
，
美国罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias及其团队日前在美国物理学会会议上宣布
，
他们已经创造出一种可在实际条件（practical conditions）下工作的超导体
。


不过
，
由于该团队于在2020年10月发表的一篇类似论文受到质疑
，
最终导致《自然》杂志撤稿
，
这表明该团队的最新研究成果将面临更为严格的审查
。


21摄氏度条件下新材料实现超导

许多材料都可以成为超导体
，
只要它们被冷却到非常低的温度
，
就能够在没有电阻的情况下传输电力
。
虽然有些超导体可在较高的条件下工作
，
但它们必须承受极大的压力
，
这意味着它们无法在实际中应用
。


ScienceNews报道截图

美国罗切斯特大学的一个研究团队表示
，
他们已经创造出了一种在室温（room temperature）和相对较低压力条件下工作的超导体
。
超导体在常规条件下工作
，
可能预示着一个高效率机器、超灵敏仪器和革命性电子产品的新时代即将到来
。


罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias在3月7日的美国物理学会会议上表示
：
“这预示着
，
对实际应用有用的新型材料已经出现
。
”

这种超导体是由氢、氮和镥组成的材料
。
Dias和他的同事们将这些元素混合在被称为金刚石压砧（diamond anvil cell）的装置中
。
然后
，
他们改变了压力
，
并测量了化合物中的电流阻力
。


令人惊讶的是
，
在约21摄氏度的温度条件下
，
这种材料似乎失去了任何对电流的阻力
。
不过
，
实现超导仍然需要10千巴的压力
，
这大约是大气层压力的1万倍
。
但这远远低于室温超导体通常所需的数百万个大气压
。
如果这项研究结果得到证实
，
这将使这种材料更有希望应用于现实世界
。


该团队类似论文曾遭《自然》撤稿

不过
，
该研究团队的这项研究可能会面受到严格审查
。


2020年10月15日
，
该团队曾在《自然》杂志刊文
，
称他们在260万个大气压下
，
成功创造出了临界温度约为15℃的室温超导材料
，
这也是人类首次实现室温超导
。
该文章还成为当月《自然》封面文章
，
引起轩然大波
，
因为通常来说
，
超导现象离不开极低的温度
。


罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias与Salamat等合著者一起
，
将一种碳氢硫混合物放入他们在两个金刚石尖之间切好的微腔中
，
用激光激发样品发生化学反应
，
并观察到一个晶体形成
。
随着他们不断将实验温度降低
，
穿过材料的电流电阻降到了零
，
显示该样品已经具有超导性
。
随后
，
他们开始增加压强
，
发现这种转变会在越来越高的温度下出现
。


然而
，
后来《自然》杂志的编辑不顾Dias及其合著者的反对
，
最终撤回了这篇论文
，
理由是研究人员在数据处理方面存在违规行为
，
这削弱了编辑们对这些研究结果的信心
。


Dias所在团队的论文于2022年9月26日被《自然》撤稿（图片来源
：
《自然》杂志）

超导体是一种比常规导体更为优越的无损耗导电材料
。
现有的超导材料大都需要在极低温下才能工作
，
这大大限制了它们的大规模应用
。
因此
，
找到一种室温超导材料
，
是全世界物理学家长久以来的梦想
。


《每日经济新闻》记者注意到
，
距离人类首次发现超导现象已经有100多年了
。
早在1911年
，
荷兰物理学家Heike Kamerlingh Onnes就已经发现
，
当温度降低至4.2K（约-268.95℃）时
，
浸泡在液氨里的金属汞的电阻会消失
。


但直到1957年
，
才有了第一个真正能描述超导现象的理论——BCS理论
。
该理论由美国科学家John Bardeen、Leon Cooper和John Schrieffer基于“波粒二象性”建立
。
他们认为
，
金属外层自由电子在有电压时
，
会流经晶格点阵形成电流
，
但通常情况下
，
这种晶格点阵有缺陷
，
会因热振动使电流产生阻碍
。


1986年发现的铜氧化物超导体和2008年问世的铁基超导体不断掀起了人们对高温超导体的研究热潮
，
更多具备更高临界温度的超导体也随着人们的实验探究而陆续问世
。


2015年
，
德国马克斯·普朗克化学研究所实验物理学家Mikhail Eremets及同事报告了第一个超导氢化物——氢和硫的混合物
。
一些理论物理学家认为
，
在混合物中添加第三种元素会带来一个新的变量
，
能够接近环境压力或室温
。


中航证券在一份研报中指出
，
人们不断追求在更高的临界温度(Tc)下实现材料的超导性
，
已实现更多的规模化应用可能
。
放眼未来
，
寻找能在较低压力下大规模应用的室温超导体是超导研究人员的心之所向
。


记者|蔡鼎

编辑|程鹏 兰素英 杜波

校对|段炼

封面图片来源
：
截图

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每日经济新闻

网友看法

1、网友长安剑言
：
希望多听到中国科学家在中国出爆炸性新闻和颠覆性发明
，
希望希望希望……
。


2、网友无界推送站
：
爆炸性新闻来自美国
，
中国隐身了吗

3、网友夕姐159
：
为啥总是欧美科学家?中国科学家
，
院士在干啥？

4、网友蔚色海洋
：
很多人关注了
，
一万个大气压的工作环境
，
没有人关注原料是使用钚吗？钚是制造核弹的原料
，
放射性极强
，
而且制造十分困难
，
无法在实际中应用
。
但是如果这个实验是真的
，
是第一次验证了室温下
，
超导现象的发生
，
确实具有里程碑意

5、网友玉姐的生活日记
：
为啥总是欧美科学家?而我们中国的科学家
，
还有院士呢？大家却得呢？

6、网友长安张老张
：
1.6万个大气压
。

。

。

。


7、网友天添相上
：
我们在30年前就说过超导研究领先全球任何国家
，
有可能最先取得常温超导领域的突破而获得诺奖
，
为什么这20年来默默无声了？

8、网友语过添情2016
：
低温常压变成高压常温而已[泪奔]

9、网友燕山居士872
：
2020年
，
燕山大学教授田永君主持承担的国家自然科学基金重大项目“材料结构和性能的高压调控原理与技术”正式获得立项资助
。

。
项目将围绕解决金属氢和室温超导电性两个重大科学问题对超高压技术和压砧使用材料的迫切需求
，
拟发展全新的高压调控策略——形变孪晶方法
，
制备出超高硬度、高韧性（高塑性）的纳米孪晶金刚石材料
，
获得材料在微纳尺度下力学性能数据
，
设计并研制出最高压强大于400GPa的纳米孪晶金刚石对顶砧
，
并用于探索高压下具有室温超导转变的新型氢化物
。


10、网友孤帆一叶65038584
：
又是美国科学家！中国的科学家呢？？？

11、网友鄭凌岳
：
这个大气压强条件
，
所有的物体都应该零电阻了
，
而且差不多到了核聚变的压力条件了
，
还玩零电阻…如果能到这个压强条件
，
玩核聚变啊
，
无限能源
，
差那么一点电阻啊？？

12、网友正版热带阳光
：
预测今明两天就有国内超导领先全球的报道
。


13、网友马文利1971
：
突破21℃
，
就能突破30℃…… 努力吧
，
中国从现在开始还不晚
。


14、网友午夜评条
：
咱们的专家还在研究怎么掏空钱包
，
厉害不？

15、网友ABC交流
：
常温超导
，
难道以后输电线路用这种材料4平方毫米的线可以代替300平方毫米的线

16、网友爱江山1更爱美人
：
我们也有常温下53℃的超导体[捂脸][捂脸]

17、网友CHJdll
：
这个只有写论文的意义！这个压力
，
快接近氢聚变的压力了！工程意义几乎没有！

18、网友vDalf
：
个人觉得一万倍大气压强不是大问题 正真阻碍超导技术应用到社会的最大问题一直都是低温 如果真的实现21℃超导 对人类的贡献将是巨大的 赤道沙漠等太阳能资源丰富的地方发电无损传输到世界各地 对减少煤炭等资源消耗和环境保护的意义不言而喻 不过这是个前人栽树子孙乘凉的百年大工程 成本短期内有可能收不回来

19、网友钱途无量喜盈门
：
感觉是问题转化了
。
怎么简单容易构建获取1万大气压的环境了
。
[捂脸]

20、网友机智的星空PE
：
又是美国科学家！中国的科学家呢？？？