<h1><b style="color:rgb(237, 35, 8);">“室溫超導(dǎo)”這個近期科學(xué)界最大的新聞一出，便在全世界引發(fā)廣泛熱議。其爆炸性在于“室溫”，美國羅切斯特大學(xué)蘭加·迪亞斯研究團隊聲稱發(fā)現(xiàn)了一種镥、氮、氫化物，可在約20.6℃的溫度和1萬個大氣壓下表現(xiàn)出超導(dǎo)性。</b></h1> 超導(dǎo)電性 <h1><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">超導(dǎo)是什么？</b></h1><h1><br></h1><h1><b style="font-size:22px;">超導(dǎo)就是超級導(dǎo)電。超導(dǎo)體的電阻為零，意味著電子在材料里“跑”的時候沒有阻礙。這個現(xiàn)象是1911年荷蘭物理學(xué)家卡默林·昂尼斯發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)汞在溫度降至4.2K（即攝氏零下269度）附近時突然進入一種新狀態(tài)，其電阻小到實際上測不出來，他把汞的這一新狀態(tài)稱為超導(dǎo)態(tài)。以后又發(fā)現(xiàn)許多其他金屬也具有超導(dǎo)電性。</b></h1><h1><b style="font-size:22px;">1933年，荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體的另一個極為重要的性質(zhì)——當(dāng)金屬處在超導(dǎo)狀態(tài)時，超導(dǎo)體內(nèi)的磁感應(yīng)強度為零，可把原來存在于體內(nèi)的磁場排擠出去。</b></h1><h1><br></h1><h1><b style="font-size:22px;">神奇的超導(dǎo)現(xiàn)象激發(fā)了全球科學(xué)家的研究熱情。百余年來，科學(xué)家們通過不斷發(fā)現(xiàn)新的超導(dǎo)體，把在零下269 度低溫下發(fā)生的超導(dǎo)現(xiàn)象提高到了攝氏零下100度。為此，先后有10位物理學(xué)家因為研究超導(dǎo)拿了諾貝爾獎。同時，超導(dǎo)技術(shù)在人類生產(chǎn)生活中也實現(xiàn)了很多應(yīng)用。</b></h1><h1><br></h1> <p class="ql-block">超導(dǎo)現(xiàn)象之一：神奇的磁懸浮</p> <h1><b style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:22px;">我國極其重視超導(dǎo)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。目前，我國基本掌握了各種實用化超導(dǎo)材料的制備技術(shù)，在多個應(yīng)用方面也取得了良好的發(fā)展。今后，我國超導(dǎo)材料及其應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)進一步加強超導(dǎo)材料及其應(yīng)用裝置的制備工藝研究，不斷探索更高臨界溫度的超導(dǎo)體，并加強與超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用密切相關(guān)的低溫制冷技術(shù)和低溫系統(tǒng)的研究，以進一步全面提升我國的超導(dǎo)材料及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展水平。</b></h1> 超導(dǎo)技術(shù)在核聚變、電網(wǎng)、交通、醫(yī)療、能源等都有廣泛的應(yīng)用 <h1><b>但是，在現(xiàn)有條件下，超導(dǎo)態(tài)目前只能在低溫或非常高的壓力下實現(xiàn)，成本較高且應(yīng)用場景非常有限，這也激發(fā)了科學(xué)家尋找更高溫度超導(dǎo)體的熱情。</b></h1><h1><br></h1><h1><b>目前已知的超導(dǎo)，必須要在超級低的溫度下才能實現(xiàn)。就算是所謂的高溫超導(dǎo)材料，這個“高”也只是高到-100℃左右，還得借助沸點為-196℃的液氮。</b></h1><h1><br></h1><h1><b>從應(yīng)用角度考慮，只有提高了它的臨界溫度，我們才可以不依賴那些低溫設(shè)備，應(yīng)用超導(dǎo)材料的成本才會大大降低。</b></h1><h1><b style="font-size:22px;">因此，當(dāng)美國迪亞斯研究團隊聲稱已實現(xiàn)常溫高壓下的超導(dǎo)現(xiàn)象時，全世界都為之歡欣鼓舞！</b></h1><h1><br></h1> 超導(dǎo)技術(shù)的廣泛應(yīng)用 <h1><b>盡管有不少專家對迪亞斯團隊的研究持懷疑和觀望態(tài)度，我國科學(xué)家做了三次重復(fù)實驗未發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)性，故這一成果能否得到認可，還有待驗證。同時，單獨就論文中描述的發(fā)現(xiàn)內(nèi)容來看，近常壓（1萬個大氣壓）其實離我們熟悉的常壓（1個大氣壓）還很遙遠，面對產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需達到噸量級的產(chǎn)量，更是一條無法逾越的鴻溝。</b></h1><h1><b>但是，發(fā)現(xiàn)了常溫20℃的超導(dǎo)材料卻讓人們看到了實現(xiàn)常溫常壓超導(dǎo)性的曙光。</b></h1><h1><b>如果能發(fā)現(xiàn)近常壓室溫的超導(dǎo)材料，那意味著什么？</b></h1><h1><b style="font-size:22px;">“意味著科學(xué)家們追逐百余年的夢想，終于實現(xiàn)了！”中國科學(xué)院物理研究所、超導(dǎo)國家重點實驗室研究員羅會仟說，未來似乎一切可期：“如果超導(dǎo)材料能實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，生活中一切用到電和磁的地方都可以用到超導(dǎo)體。”羅會仟舉例說，比如輸電，為了減少輸電的損耗，只能加幾千伏上萬伏的電壓，即使這樣還是會有大約15%的損耗。如果用超導(dǎo)，就不會存在能量衰減。“不要小看這15%的損耗，這意味著人類在使用地球能源上，可以多用一二百年?！薄俺瑢?dǎo)體還有抵御外磁場侵入的能力，當(dāng)有磁體靠近超導(dǎo)體時，便會受到很強的斥力。這樣一來，人類或?qū)⒂瓉順O低成本的電磁相關(guān)的科技應(yīng)用，能源也不再和危機劃等號?！?lt;/b></h1><h1><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">讓我們熱烈地期盼常溫超導(dǎo)的實現(xiàn)，盡管也許還要等待十年、二十年、甚至更長的時間。</b></h1><h1><br></h1><h1><br></h1> 本篇部分內(nèi)容引自 科普時報記者 史詩的文章《室溫超導(dǎo)，聽上去很美》科普時報，2023.3.17.