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室溫超導 為何讓全球科學家瘋狂“燒爐煉丹”？

2023-08-05 13:52:29來源：中國新聞網(wǎng)  

近日，有科學家團隊表示，他們發(fā)現(xiàn)了全球首個室溫超導材料LK-99。一時間全球科學界沸騰。


(資料圖片)

室溫超導到底是什么，真的實現(xiàn)了嗎？將給我們帶來哪些影響？或許新的“工業(yè)革命”要就從此開啟。

什么是室溫超導，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(xiàn)象。目前發(fā)現(xiàn)的超導材料在極特殊的環(huán)境下才展現(xiàn)出超導特性，比如高壓、高溫或者低溫，僅維持該環(huán)境成本就非常高，所以這次LK-99的室溫常壓超導性才會如此引發(fā)熱議。

事情起源于7月22日，韓國量子能源研究中心公司相關(guān)研究團隊通過兩篇論文及視頻方式，宣布在常壓條件下，一種改性的鉛磷灰石晶體(LK-99)能夠在400K(127)以下表現(xiàn)為超導體。

一時間全球開始復現(xiàn)上述試驗，因為該材料的合成需要長時間加熱等，這個過程被不少網(wǎng)友調(diào)侃為“燒爐煉丹”。以中國為例，根據(jù)公開信息的不完全統(tǒng)計，北京航空航天大學、曲阜師范大學、華中科技大學等團隊進行了復現(xiàn)實驗。

華中科技大學團隊在B站上上傳的視頻顯示，該“超導材料”比牙簽還細小，堪比針尖，實驗結(jié)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(xiàn)出斥性。該視頻一度成為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后武浩、博士生楊麗，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，該晶體懸浮的角度比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(xiàn)真正意義的無接觸超導磁懸浮。

但有意思的是，超導材料“煉制”的結(jié)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，成功制備了LK-99材料，沒有觀察到磁懸浮現(xiàn)象和零電阻現(xiàn)象。東南大學孫悅團隊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(xiàn)，難點在哪？

常溫超導到底有沒有可能實現(xiàn)，難在哪？為何引無數(shù)科學家“競折腰”。

8月2日，韓國超導學會宣布成立“LK-99驗證委員會”，檢驗該成果的真實性。截至目前，學會根據(jù)兩篇論文中提供的數(shù)據(jù)和已發(fā)布的視頻，宣布LK-99不能被稱為室溫超導體。

北京大學物理學院教授肖池階接受中新網(wǎng)采訪時稱，室溫常壓超導是物理學領(lǐng)域的圣杯，人類夢想之一，“在沒違背物理學基本原理、沒被確定證偽之前，需要大家?guī)е鴫粝肴ヌ剿鳎磺薪杂锌赡堋！睋?jù)介紹，肖池階的研究領(lǐng)域為磁約束熱核聚變。

北京龍訊曠騰科技有限公司高級研究員周諧宇對中新網(wǎng)表示，室溫超導在短期之內(nèi)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目前并沒有同時測出超導體兩大特征，即零電阻和完全抗磁性的重復實驗。

近日，“中科院物理所”公眾號發(fā)文稱，確實不好判斷，不過真假并不難驗證，按韓國作者的說法，最快三天就能制備出一批樣品。

如上所述，目前公開的復刻的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0的現(xiàn)象。

有媒體援引中國科學院高能物理研究所研究員徐慶金的話稱，公眾對室溫超導高度關(guān)注，說明了大家對于科學話題的熱情，這是令人高興的地方。但有些自媒體過于“標題黨”，夸大其詞，嚴重誤導了大家，室溫超導是非常美好的，但實現(xiàn)也是艱難的。

一旦突破，將帶來哪些應用？

雖然室溫超導實現(xiàn)之路艱難，可一旦實現(xiàn)將給我們帶來哪些影響呢？

肖池階表示，很難全部列出，但常壓室溫超導技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)應用以后，將大力促進磁約束熱核聚變能源的工程可行性和經(jīng)濟可行性，而聚變能源利用將對人類文明產(chǎn)生重要影響，因此常壓室溫超導的重要性怎么強調(diào)都不為過。

中國移動首席科學家馮俊蘭近日表示，室溫超導如果實現(xiàn)，量子計算將有質(zhì)的飛躍，進一步推動大模型的發(fā)展。

行業(yè)普遍認為，若室溫超導實現(xiàn)，將對磁懸浮列車、無損輸電、量子計算機、受控核聚變、醫(yī)學成像等領(lǐng)域帶來質(zhì)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小空間，而超導磁體能產(chǎn)生強大的磁場，室溫超導體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(shè)備制冷的需求，使超導磁懸浮列車更容易實現(xiàn)。“磁懸浮列車普及后，以后通勤上班更效率了。”有網(wǎng)友稱。(完)

（文章來源：中國新聞網(wǎng)）

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