热门:15℃！人类首次实现高压下室温超导，研究登上Nature封面

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机心报道了机心15℃，几乎这几天是北京的温度。 “室温超导能实现吗？ “这个问题使人们困惑了好几年 最新一期的《nature》杂志的封面研究给出了肯定的答案，制作了第一个不冷却就使电阻消失的超导体。 这个研究从投稿到接收只有10天，刊登在最新一期的《nature》杂志的封面上，证明其重要性和划时代性，毕竟实现室温超导对人类来说还是第一次。 超导现象是材料低于某一温度时电阻为零的现象，这种温度称为超导转变温度( tc )。 超导现象的特征是零电阻和完全反磁性，该特征也将超导应用于现实中，但对温度有比较严格的要求。 那么，在非低温条件下能实现超导吗？ 最近，来自美国罗切斯特大学、英特尔和内华达州大学拉斯维加斯分校的研究人员给出了肯定的答案。 “室温超导问题”经过几十年的探索，这周来自罗切斯特大学等地的研究者说，制作了第一个不需要冷却就能使电阻消失的超导体，但新的室温超导体只在相当于地心压四分之三的环境中工作。 但是如果研究者能在环境压力下稳定材料，就能实现理想的超导电性应用。 例如，核磁共振装置和磁悬浮列车使用的低损耗电力线，以及不需要制冷的超导磁铁。 研究小组组长，罗切斯特大学物理学家ranga dias 这项研究发现了室温下能以最佳效率导电的材料，可以说是科学的里程碑。 根据该研究可知，氢元素、碳元素、硫元素的化合物在高59华氏度( 15度)的温度下作为超导体工作，比去年的高温超导记录高50华氏度。 剑桥大学的物理学家克里斯·皮克阿德认为“这是人类科学史上的里程碑”。 但是，加利福尼亚大学圣地亚哥分校的物理学家布莱恩·梅普尔表示:“由于实验条件极端，这个发现不能用于设备制造。 “在室温超导问题的长期探索之路1911年，荷兰物理学家heike kamerlingh onnes在水银丝中首次发现了超导性，该水银丝冷却到了4.2k(-269度)。 1957年，物理学家john bardeen、leon cooper、robert schrieffer从理论角度解释了这一现象:他们提出的“bcs理论”是由超导体压缩的电子暂时使材料的结构变形，没有电阻 1986年的物理学家发现，在不同的材料中，氧化铜陶瓷的超导性存在于更高的临界温度，即tc=30k (约- 243度)。 1994年，研究者在压力下将汞基氧化铜的tc提高到164k (约109度)。 电子在铜氧化物超导体中配对，但如何实现超导尚不清楚。 1968年，康奈尔大学的理论学家neil ashcroft提出固体氢应该具有室温超导性。 许多研究小组主张可以用金刚石砧制造这样的金属氢。 这个手掌大小的装置把两个氢样本放在两个钻石顶端之间，在很大的压力下压缩。 但这些研究有争议，部分原因是压力太大(超过地心压)，钻石经常破裂。 2004年，ashcroft提出，如果氢与其他元素结合，则“化学预压缩”增加，有可能在低压力和高温度下实现超导性。 这个策略发挥了作用 年，mikhail eremets领导的马克斯·普朗克化学研究所的研究小组宣布，nature为155 gpa的高压(地球大气压的100万倍以上)，h3s结构的超导临界温度为203k (约- 70℃)。 年，eremets等人将含镧富氢化合物的超导临界温度提高到250k (约23℃)。 但是，当压力释放时，所有的化合物都会分解。 作为碳硫氢( c-s-h )在高压下实现室温超导的这次划时代研究的领袖ranga p. dias及其同事认为，通过添加第三元素碳可以进一步提高超导临界温度，碳元素与邻近原子形成强键 小组成员之一内华达大学拉斯维加斯分校的物理学家ashkan salamat说:“着眼于摸索。” 他们把碳和硫元素共同粉碎的微小固体粒子装载在金刚石砧上，用配管供给氢气、硫化氢、甲烷三种气体。 其次，通过用绿色激光照射钻石引起化学反应，将混合物转换成透明晶体。 高压下csh系统的超导曲线变化 研究小组发现，当压力提高到148 gpa时，晶体的超导临界温度达到了147k (约- 126℃)。 压力上升到267 gpa时，团队实现了287k(13.85℃)的超导极限温度。 这相当于比较冷的房间和理想的酒窖室温。 另外，磁场度量也表明样品具有超导性。 外部磁场下的磁化率和超导转变 最终研究结果表明，光化学转化的碳硫氢( carbonaceous sulfur hydride，csh )系统的超导临界温度在267±10 gpa下最高可达到287.7±1.2k (约15℃)。 关于未来展望dias团队的研究，eremets认为结果看起来是可靠的。 但是，dias小组指出超导化合物的正确结构还不清楚。 研究者可能会马上处理这个问题，同时将其他元素置换为三成分氢系混合物，生成温度更高的超导体。 水牛大学的理论学家eva zurek说:“大家接下来将展开这方面的研究。 “eremets补充说，研究的最终目的是找到即使压力释放也稳定的室温超导体。 如果可以的话，研究结果有可能改变人们的日常生活。 dias认为这是实际可行的。 但是，理论上没有使氢系材料在环境压力下工作的方法 因此，zurek认为未来不一定存在确定的前进道路。 参考链接: science mag/news// 10/after-decades-room-temperature-super conductivity-achievedthepaper Amazon sagemaker studio在10月10日 aws高级工艺设计师黄德滨现场讲解了studio、autopilot等amazon sagemaker的相关组件，通过在线演示这些核心组件提高ai模型的开发效率。 原标题: 15℃！ 人类首次在高压下实现室温超导，研究载于nature封面阅览原文 。