科普:最近爆火室温常压超导材料

 作为一名本科学材料的工科生,和Claude一起给大家科普下:


室温常压超导材料指的是能在普通室温和大气压环境下实现超导状态的材料。超导效应是指材料可以使电流完全无阻力地传导的特殊效应。1911年,汞被发现在极低温时可进入超导状态,但长期以来超导材料都只能在极低的温度或极高的压强下实现,这大大限制了其实际应用场景,实现室温超导一直是科学家们心目中的“圣杯”。


根据韩国团队的论文(https://arxiv.org/abs/2307.12008),LK-99的室温超导效应来源于通过在绝缘的磷酸铅网络中部分替换铅原子为铜原子,使其体积略微收缩,引起应力和结构扭曲,在柱状结构的微观界面形成“超导量子井”,这种独特的机理不同于其他超导材料(相当于变现在内部模拟了高压环境而非靠外部提供)。


如果这一发现确实可靠,将会引发科技领域的重大革命,比如


1.电力传输效率将大幅提高,电网损耗大幅降低,毕竟理论上电阻没了


2.医疗设备的性能会显著提升,如MRI成像分辨率提高


3.电子设备运算速度将增加数千倍,并且不再有发热效应


4.是实现磁悬浮列车、核聚变反应堆等前沿技术的关键材料


同时,超导技术也将带来巨大的经济效益和科技进步动力。它还将推动物理、化学、材料等学科的交叉融合,使科学研究向更整体化方向发展。


当然,这项研究是否可靠还有待进一步验证。但它无疑给科学家带来希望,我们有理由相信人类能在不久的将来找到突破常温超导问题的办法。这将极大地改变世界,推进人类文明发展。让我们拭目以待这一伟大发现带来的巨大变革吧!

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