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摘取常温超导的“圣杯”,镧氢化合物在近室温
2020-06-12

超导是指某些物质在一定温度条件下电阻降为零的性质。然而,大多数材料实现超导的温度都非常低(零下180摄氏度左右),这限制了它们的实际应用。如能在室温下使材料具备超导性质,那么将使全球的电力生产和使用更加有效,使计算系统更加强大。《物理评论快报》杂志1月14日报道,美国乔治华盛顿大学(George Washington University)的研究人员朝着物理学中的热门——室温超导,迈出了重要一步。乔治华盛顿大学工程与应用科学学院副教授Maddury Somayazulu说:“超导性是物理科学的伟大前沿之一。常温超导一直是这个领域的‘圣杯’。”

这一发现的关键是在超高压力(约200万大气压)下制造的一种富氢金属化合物。研究人员使用金刚石压腔(一种制造高压的设备)对镧和氢的微小样本进行挤压并加热,最终得到了一种新结构LaH10。此前,研究人员曾预测LaH10是高温超导体。在高压条件下,研究小组对LaH10的性能进行了观测,发现其具有重复性电性能变化:当样品在180~2000千兆帕的压力下冷却到约260开尔文时,电阻率会显著降低。这表明LaH10在近室温条件下存在超导现象。在随后的实验中,研究人员发现这种转变还能在更高温度(约280开尔文)下发生。实验过程中,研究人员还使用X-射线衍射仪观察到了同样的现象。

对此,乔治华盛顿大学教授Russell Hemley表示:“这是超导新时代的起点。我们只研究了稀土和氢的组合,还有很多类似的富氢或超氢化合物可能在高压下具有常温超导特性。”