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最理想超導(dǎo)體誕生了!由韓國專家合成,127°C下呈“超導(dǎo)狀態(tài)”

一條勁爆消息來了,物理學(xué)家苦苦尋找了100多年的理想超導(dǎo)體,今天終于誕生了,根據(jù)報道,理想超導(dǎo)體能在常溫常壓下呈現(xiàn)出“超導(dǎo)狀態(tài)”,媒體紛紛表示,人類超導(dǎo)材料獲得“突破性”進(jìn)展,未來世界將會因此而改變。

超導(dǎo)體很多人都知道吧,一種神奇的導(dǎo)電材料,與普通導(dǎo)電材料所不同的是,超導(dǎo)材料電阻為零,也就是說,無論超導(dǎo)材料有多長,電流都不會在超導(dǎo)材料內(nèi)發(fā)生任何損耗,所以超導(dǎo)材料的潛力非?捎^。

超導(dǎo)體不是新鮮的物理學(xué)名詞,在物理學(xué)中,導(dǎo)電體電阻測量值低于10-25Ω就可以被認(rèn)為是超導(dǎo)體,早在1911年,荷蘭科學(xué)家?·卡末林·昂內(nèi)斯首次發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體汞,汞另一個名字叫水銀,當(dāng)溫度低于-268.95°C時,水銀電阻突然降至0,呈現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài)。

昂內(nèi)斯的發(fā)現(xiàn)當(dāng)時轟動全世界,后來,越來越多的科學(xué)家開始尋找超導(dǎo)體,隨著時間的推移,物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了越來越多的超導(dǎo)體,比如銅氧超導(dǎo)體、鐵基超導(dǎo)體、硼化鎂超導(dǎo)體等。

超導(dǎo)體具備“零電阻”和“完全抗磁性”兩個特性,零電阻是批電阻為0,完全抗磁性是指,將超導(dǎo)體置于磁場之中,磁力線卻無法穿過超導(dǎo)體,超導(dǎo)體內(nèi)部磁場為零,這就是物理學(xué)中著名的邁斯納效應(yīng)。

有沒有發(fā)現(xiàn),所有的超導(dǎo)體都無法在常溫常壓下呈現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài),要么需要極低溫環(huán)境,要么需要極低溫環(huán)境,還需要極高壓環(huán)境,這一苛刻條件就限制了超導(dǎo)材料發(fā)揮最大的作用。

到現(xiàn)在估計很多人都不太知道超導(dǎo)材料的用途,說明了超導(dǎo)材料應(yīng)用并不是非常廣泛,自從昂內(nèi)斯發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體以來,物理學(xué)家一直努力地尋找比較理想的超導(dǎo)材料,沒想到今天終于制造出來了。

2023年7月22日,韓國首爾科學(xué)家李石培、金智勛、權(quán)英完發(fā)表在著名科學(xué)雜志arXiv的一篇論文稱,他們合成了世界上第一個室溫常壓超導(dǎo)體,名為“鉛磷灰石 (LK-99)”。

鉛磷灰石,聽這個名字好像是自然物質(zhì),但是自然界中并沒有這種物質(zhì),根據(jù)李石培等人的說法,混合了含有鉛、氧、硫和磷的粉末化合物,高溫加熱幾小時后粉末發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成深灰色固體物,它是室溫常壓超導(dǎo)體。

鉛磷灰石不愧是理想中的超導(dǎo)體,最大的亮點(diǎn)是它的超導(dǎo)臨界溫度,眾所周知,超導(dǎo)材料都有一個臨界溫度,當(dāng)溫度低于臨界溫度時呈現(xiàn)神奇的超導(dǎo)狀態(tài)。

所有超導(dǎo)材料的臨界溫度都很低,有的超導(dǎo)材料需要-100℃以下,有的需要-200℃以下,但是鉛磷灰石臨界溫度為127°C,只要溫度低于127℃,鉛磷灰石就能呈現(xiàn)出超導(dǎo)狀態(tài)。

地球一年雖有四季之分,但人類居住區(qū)溫度都在50℃以下,所以在常溫環(huán)境下,鉛磷灰石都是超導(dǎo)體,另外,鉛磷灰石出現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài)也沒有壓力要求,普通大氣壓下就行,這簡直是想中的超導(dǎo)體。

目前,因為超導(dǎo)材料對環(huán)境要求較高,其應(yīng)為只有三大類,強(qiáng)電應(yīng)用、弱電應(yīng)用和抗磁性應(yīng)用。

強(qiáng)電應(yīng)用,比如超導(dǎo)發(fā)電機(jī),效率很高。

弱電應(yīng)用,比如超導(dǎo)計算機(jī),如果所有芯片都使用超導(dǎo)材料,那么發(fā)熱量很小,節(jié)能還能提高算力。

抗磁性應(yīng)用,比如超導(dǎo)磁懸浮列車,利用磁體和超導(dǎo)體的排斥力讓列車懸浮。

看見了嗎,目前超導(dǎo)材料并不是非常廣泛,因為是存在一定的局限性,現(xiàn)在常溫常壓超導(dǎo)材料來了,很快將會被世界廣泛應(yīng)用,智能AI、超級計算機(jī)、軍工、航天等領(lǐng)域都會用上。

合成常溫常壓超導(dǎo)體可以說是物理學(xué)突破性進(jìn)步,有媒體認(rèn)為,2023年的諾貝爾物理學(xué)獎少不了常溫常壓超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)者。

但也有媒體對鉛磷灰石真實性表示懷疑,媒體認(rèn)為,可能是韓國科學(xué)家對鉛磷灰石太過樂觀,它到底是不是超導(dǎo)體,我們就用時間來論證,我很希望它是真理想超導(dǎo)體,世界因它而發(fā)生改變。

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