首页 / 社会万象 / 正文
时隔半年美国研究团队再宣室温超导技术获重大新突破

Time:2025年08月25日 Read:22 评论:0 作者:haiwenboyue

【1GPa压强下的室温超导新突破】

美国Dias团队披露,在1GPa(约合1万个大气压)的条件下,借助氢-氮-镥材料获得了294K(21℃)的常温超导现象。这已是该团队在2020年发布备受讨论的碳-硫-氢体系超导研究之后,再次公布常温超导的发现。与普遍依赖液氮降温的超导体有所区别,这一成就首次在工程上易于实现的压强区间(低于2GPa)证实了常温超导的可行性。

【高压条件的技术争议】

地核压力大约为360GPa,相比之下,1万个大气压显得十分微弱,然而学术界对于这种压力的实际用途看法不一。中国科学院物理研究所的罗会仟研究员表示,现阶段的高压合成方法导致超导样品的制造量非常有限,而且它们在正常气压下的持久性有待验证。另一方面,一位不愿透露姓名的华裔研究者称,工业用的油压设备已经能够达到这种压力水平,并且像美国橡树岭国家实验室这样的机构已经拥有进行此类实验的设施。核心议题涉及:微型化高压装置,稳定作业性能,费用管理。

【输电革命的现实瓶颈】

对于"替换特高压电力传输"的积极判断,电力系统权威人士提供了理性审视:国内±1100千伏特高压传输的能耗指标已压缩至3%以下,而实施改造的财政开销或许会超过超导电缆的效能收益。罗会仟建议更切实的方案——优先在都市楼宇部署超导电缆。东京电力公司已敷设600米长铋基超导电缆于地下(依赖液氮降温),倘若能实现常温作业便可削减90%的制冷开支。但是,目前这种材料的临界电流密度不够高,一个平方厘米的横截面积只能承受千安级别的电流。

【核聚变装置的潜在助力】

托卡马克装置或许将收获最大裨益,现行EAST装置采用液氦降温的铌钛超导磁体,维持4.5K(-268.65℃)的极低温度需要消耗约20%的核反应能量,室温超导技术若能省去冷却系统,可让磁约束时间增加3-5倍,核电领域有识之士透露,1GPa的压强虽然超出了当前装置的运行区间,但仿星器构造或许能够兼容高压条件值得留意的是,2023年日本JT-60SA装置已达成1亿度等离子体稳定维持100秒的成就,倘若整合常温超导技术,或许能够跨越商业发电的临界点。

【材料成本的经济考量】

商业化推广遭遇关键瓶颈:镥资源全球年供应量不到十吨,每克售价高达万元以上。而传统钇钡铜氧超导材料的费用仅为每公斤五百元。罗会仟估算,若要使常压环境下的室温超导电缆具备市场可行性,其成本必须控制在铜缆价格的十分之一以内。麻省理工学院的研究指出,稀土类超导材料的工业化生产至少要再等五到七年才能取得技术上的重大进展。

【技术验证的科学流程】

学术界目前对这项发现持审慎态度。荷兰代尔夫特理工大学已经开始进行实验的重复验证工作,主要确认四个方面:迈斯纳效应的表现、零电阻状态的存在、磁通量子化的显现以及比热值的突变。早些时候Dias团队在《自然》杂志上发表的关于碳-硫-氢超导的论文,因为电阻测量数据存在疑点而被撤销,现在该团队公布了更为全面的磁化率测量结果和拉曼光谱分析证据。剑桥大学超导实验室着重指出,唯有由其他机构在金刚石对顶砧设备里检测到彻底的抗磁性,方可证明已经取得进展。

(总字数:998)

标签:
关于我们
海文博阅网,打造全方位的文化信息阅读平台,涵盖社会动态、历史人文、生活百科等广泛内容。我们为读者提供高质量的资讯和深度文章,让阅读成为获取知识、拓宽视野的桥梁。在这里,您可以随时随地畅游知识的海洋,感受阅读的魅力。
发文扫码联系站长微信
Copyright ©2021-2025 Comsenz Inc.Powered by©haiwenboyue 文章发布联系站长:dat818