3 月 13 日消息,休斯頓大學(UH)于 3 月 10 日發(fā)布博文,宣布攜手來自美國得克薩斯超導中心(TcSUH)的物理學家,打破了保持 30 多年的 133 開爾文舊紀錄,創(chuàng)造了 151 開爾文(約-122℃)的常壓超導轉(zhuǎn)變溫度新世界紀錄。
該團隊將水銀化合物 Hg-1223 在接近絕對零度的環(huán)境下施加 30 萬倍大氣壓并迅速降壓,成功將其常壓超導臨界溫度提升 18 開爾文,達到 151 開爾文(零下 122°C),創(chuàng)下高溫超導體的新世界紀錄。
圖源:休斯頓大學官網(wǎng)截圖
注:轉(zhuǎn)變溫度又稱臨界溫度,是指材料的電阻突然消失、變?yōu)榱愕奶囟囟赛c,只要溫度低于這個臨界點,電流就可以在材料內(nèi)部無損耗地流動。
自 1911 年發(fā)現(xiàn)超導現(xiàn)象以來,這是所有已知常壓超導體中測得的最高溫度。相關(guān)研究成果已于 3 月 9 日發(fā)表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。
這一突破主要歸功于團隊引入的“壓力淬火”新技術(shù)。通常情況下,許多材料僅在極端高壓下才表現(xiàn)出優(yōu)異的超導性。
研究人員為了解決這一難題,首先對材料施加極高壓力以提升其超導性能,隨后在特定低溫下迅速卸除全部壓力。這種方法成功將高壓下產(chǎn)生的超導特性“鎖定”并保留下來,讓材料在恢復常壓后依然保持穩(wěn)定。
提高超導臨界溫度一直是物理學界數(shù)十年的核心目標。科學家于 1993 年發(fā)現(xiàn)了一種汞基銅氧化物陶瓷(Hg1223),其常壓超導溫度達到 133 開爾文(零下 140 攝氏度),該紀錄一直保持至今。
此次休斯頓大學團隊將紀錄大幅提升了 18 開爾文(151-133 開爾文)/18 攝氏度(零下 140 攝氏度變零下 122 攝氏度)。
論文第一作者 Liangzi Deng 表示,一旦材料能在常壓下工作,科學家就能利用常規(guī)標準儀器對其進行深入研究,從而大幅降低研發(fā)門檻并加速技術(shù)的商業(yè)化應用。
距離約 300 K 的室溫超導終極目標,目前的紀錄仍有約 140 攝氏度的差距。盡管如此,該成果依然為未來的能源革命描繪了清晰藍圖。
論文通訊作者 Ching-Wu Chu 強調(diào),目前電網(wǎng)在傳輸過程中會損耗約 8% 的電力,如果應用超導技術(shù)消除這些損耗,不僅能節(jié)省數(shù)十億美元,還能大幅降低環(huán)境影響。












