室温超导更上一层楼高压氢材料成重要研究方向
自1911年超导体被人类首次发现以来,寻找能在室温条件下达到超导态的材料一直是众多科学家竞相追逐的目标。 超导体零电阻或完全抗磁性的属性,往往要在非常低的温度条件下(比如-138℃甚至更低)才可实现。因此只有将超导体的转变温度提升至室温,才意味着超导体有望实现广泛应用。 现在,已经有科学家让超导体转变温度提升至近室温。来自美国乔治华盛顿大学的地球物理学家Russell Hemley在2018年8月公开的研究显示,其团队合成的氢化镧(LaH10)超导转变温度为260K(约-13.15℃),相关论文即将在《物理评论快报》上发表。科学家在高压环境下制备出基于镧元素的近室温超导体。图片来源:SPL 但美中不足的是,Hemley等人的实验需要在200GPa的超强压力下进行,且这种化合物的超导特性有待进一步验证。 预言成真 在高压条件下,物质的原子间距可以被缩小,一些在常压条件下难以存在的物质也有可能被合成。 2017年,中......阅读全文
室温超导更上一层楼-高压氢材料成重要研究方向
自1911年超导体被人类首次发现以来,寻找能在室温条件下达到超导态的材料一直是众多科学家竞相追逐的目标。 超导体零电阻或完全抗磁性的属性,往往要在非常低的温度条件下(比如-138℃甚至更低)才可实现。因此只有将超导体的转变温度提升至室温,才意味着超导体有望实现广泛应用。 现在,已经有科学家让
极端压力条件下磷烷的新故事
自1911年水银首次被发现在低温下会转变为超导体以来,寻找高温超导体一直都是物理和材料科学家们的重要研究目标。1968年,Ashcroft通过理论推测,预言极端压力下的高密度氢很有可能是室温超导体,为超导研究领域立下了“圣杯”。然而,经过逾半个世纪的努力,实验室中至今尚未观测到令人信服的氢金属化
科学家回信|罗会仟:寻找常温超导体的思路有很多
编者按:2023年5月起,“学习强国”学习平台与中国科学报社联合发起“科学家回信”活动,邀请广大读者向自己心中向往尊敬的科学家、科技工作者提问、留言。活动启动后,“学习强国”“科学网App”收到了读者的踊跃留言。我们精选了读者陈凤茂的提问,请中国科学院物理研究所研究员罗会仟发出第五十九期手书回信。以
吉林大学在高压下超氢化物的合成研究取得突破性进展
近日,超硬材料国家重点实验室、物理学院崔田教授课题组在高压下超氢化物的合成研究方向取得突破性进展。研究成果以“Polyhydride CeH9 with an atomic-likehydrogen clathrate structure”为题,2019年8月1日在线发表于Nature子刊Nat
研究发现合成硫氢体系高温超导材料新路径
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所极端环境量子物质中心研究员Alexander F. Goncharov领导的研究团队,在基于硫氢的高温超导材料合成方面取得新突破。相关研究工作以Stable high-pressure phases in the H-S system determ
Nature封面报道:科学家制备出世界上第一个常温超导材料
自1911年Onnes在4.2K的低温下发现汞的超导电性,一直以来,高温乃至室温超导都是理论和实验物理领域的挑战。 近些年,高压下富氢材料的高温超导电性被多次报道,也曾有中国科学家预言,H2S可能在高压下转变为高温超导体。 就在北京时间2020年10月14日晚,Elliot Snider,N
超导材料怎么检测?
判断一个材料是超导体需要两个条件,一是零电阻现象,二是完全抗磁性。以下是一些常用的方法来检测超导材料及其性质:电阻测量: 最基本的超导性质是在超导态下电阻消失。通过在超导材料上施加电流并测量电阻,可以判断材料是否处于超导态。磁化率测量: 超导材料在超导态下会排斥磁场,表现出迈斯纳效应。通过测量材料在
科学家利用高次谐波光谱解锁高压超导体的电子结构
高压为凝聚态物质创造了很多新奇物态,揭示了新的物理和化学现象。其中,在高压氢化物如H3S和LaH10中发现的近室温超导(Tc > 200 K)引起了科学家的关注。高压超导体的超导转变温度不断升高,但因缺乏有效的探测手段,高压量子态中电子结构和超快动力学行为未知,其超导机制仍是悬而未决的问题。高次谐波
南京大学8天即推翻室温超导新研究?
“这个结论肯定是推翻了,毋庸置疑的。” 南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎对《中国科学报》说出这句话的时候,语气足够坚决。 “这个结论”,指的就是当下大火的美国罗切斯特大学Ranga Dias团队的室温超导研究,他们宣称自己研发的一种镥氮氢材料在近1万个大气压(1 GPa)下实现了室温
23℃超导!德国科学家再次突破高温超导记录
-23℃ 实现超导 —— 最近,人类高温超导记录被刷新! 该突破由德国马普化学研究所的 Mikhail Eremets 与其同事带来,他们在 250K ( -23℃ )温度下实现了 LaH10 (氢化镧 )的超导性。这项成果使我们真正意义上接近了室温超导。图丨 Mikhail Eremets
科学界炸了!-Nature凌晨发稿室温超导新发现-报告厅被挤爆
物理学界又被扔下一枚核弹!还是因为那石破天惊、看上去分分钟要把诺奖斩获马下的四个字:室温超导。并且这次,来自罗彻斯特大学的Ranga Dias团队,给出的结果压强更低,临界温度更高:新材料在约21℃的室温条件下,加压到1万个标准大气压就会出现超导现象。p.s. 人类已经可以在5-6万个大气压下合成钻
室温超导真的来了吗?让子弹再飞一会儿
美国时间3月7日,在美国物理学会会议上,美国罗彻斯特大学学者Ranga Dias宣布在近1万个大气压下实现了室温超导。该研究瞬间出圈引发热议。3月9日晚,在科学网的微博直播活动中,中科院物理所研究员罗会仟(中国科学院物理研究所研究员、博导、科普作家,主要从事高温超导和磁性材料的中子散射实验研究)和@
日本研发新型超导材料
据外媒报道,日本物质材料研究机构研究小组日前合成出含有金和硅的新型超导化合物。 研究小组在1500℃、6万个标准大气压的条件下,使金和 硅及二硅化锶等发生化学反应,生成了被命名为“SrAuSi3”的新型超导体,在1.6K绝对温度下达到超导状态。经理论计算分析,该新型超导体电子结构 与原子序号较
美开发可预测材料超导特性的模拟算法-超导材料开发提速
研究铁基超导体的科学家,正在将前所未有的电子结构算法与高效运转的美国橡树岭国家实验室能源部泰坦超级计算机结合起来,用来预测旋转动力学,可模拟检测未经实验的新材料的超导特性。 据物理学家组织网11月4日(北京时间)报道,在最新一期发表的《自然·物理》上,来自美国罗格斯大学的三个研究人员,空前详细
抗磁材料和超导材料的区别
抗磁材料和超导材料的区别:1、抗磁性材料的磁矩与外磁场方向相反,而超导材料在超导态下对磁场表现出完全排斥的特性。2、抗磁性是指材料在外加磁场下不产生磁化的性质。抗磁材料的磁矩与外磁场方向相反,以减小外加磁场对材料的影响。3、超导性是指在低温下某些材料表现出零电阻和完全抗磁性的性质。超导材料在超导态下
高温超导材料作高温超导电缆的介绍
现有电缆的扩容问题一直困扰着城市电力的发展。传统的城市地下输电电缆存在着通量小、损耗大、对土壤和地下水有热污染及油污染、土建费用高等问题,城市电力扩容变得越来越困难。高温超导电缆具有体积小、造价低、高节能、无污染等优点,具有巨大的经济效益和环保效益,终将替代传统电缆。 高温超导电缆的大规模应用
物理所等发现高压诱发的量子自旋液体材料的相变和超导
高压、低温和强磁场等极端条件在探索新材料揭示新物理现象方面发挥越来越重要的作用。研究材料在这些极端条件下的构效关系,能够揭示较多奇异且具有潜在应用价值的物理现象。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室研究员靳常青团队长期研究新兴功能材料在综合极端条件下的构效关系,
250K逼近室温超导,这个神奇材料有何秘诀?
自从1911年,Onnes等人首次在水银中发现超导现象以来,科学家便开始了对室温超导长达一个世纪的追寻。一百多年来,越来越多的超导材料被发现,所达到的最高临界温度的也从4K一直提高到250K,直接逼近室温超导。 值得一提的是,德国马普化学所Drozdov和M. I. Eremets团队于201
物理所在笼型富氢化物LaH10高温超导电性研究中取得进展
自1911年超导现象被发现以来,室温超导是人们孜孜以求的目标。然而,基于电-声耦合机制的常规超导体,其超导临界温度(Tc)通常很难超过麦克米兰极限~40K。20世纪80年代发现的铜氧化物高温超导体为实现室温超导带来希望,但是经过30多年的研究,最高Tc(常压下~134K,高压下~164K)很难进
高温超导材料在超导电机上的应用介绍
电动机是最常用的电气设备,但传统电动机耗电量极大。美国工业界专家估计,1,000马力以上的工业用电动机大约要消耗美国能源的25%。与常规电机相比,超导电机具有节能性好、体积小、单机容量大、造价及运营成本低、稳定性能好等优点,具有很好的经济效益和环保效益。供给同样的功率,超导电机的尺寸是常规电机的
关于高温超导材料在超导限流器方面的应用
限流器(FCL)是一种提高电网稳定性的电力设备。随着社会的发展,对电网的质量要求越来越高,而传统的限流器很难在短时间内对电网的脉冲电流起到限制作用。高温超导限流器正好祢补了传统限流器的缺点,其限流时间可小于百微秒级,能快速和有效地起到限流作用。超导限流器是利用超导体的超导态-常态转变的物理特性来达到
陨石中首次发现超导材料
据美国国家科学院院刊(PNAS)近日消息称,美国科学家在两块不同的陨石中发现了超导材料,这是超导材料在太空中形成的第一个证据。这一发现的重要意义不仅在于它是罕见的天然形式的超导材料,还为人类寻找室温超导材料点燃了新希望。 超导材料即超导体,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的
高温超导材料在超导储能装置方面的应用介绍
超导储能装置是利用超导线圈将电磁能直接储存起来,需要时再将电磁能返回电网或其他负载的一种电力设施。由于储能线圈由超导线绕制且维持在超导态,线圈中所储能几乎无损耗地永久储存下去直到需要释放时为止。超导储能装置不仅可用于调节电力系统的峰谷或解决电网瞬间断电对用电设备的影响,而且可用于降低或消除电网的
新方法诱导非超导材料产生超导性-可让超导体性能更强
美国休斯顿大学官网10月30日发布公告称,该校德克萨斯超导中心科学家发表在《美国科学院院刊》上的最新研究称,他们能诱导非超导材料产生超导性,还可增强超导材料的超导性能,拓展其应用范围。 该中心华裔科学家朱经武和他的团队利用界面组装技术,诱导非超导材料钙铁砷复合物界面表现出超导性,提供了发现高
日本制作出新型超导材料
据日本媒体2014年3月28日报道,日本物质材料研究机构研究小组研究、合成了含有金和硅元素的新型超导化合物。 研究小组在1500度、6万个大气压的高温高压条件下,使金和硅以及二硅化锶等发生化学反应,生成了被称为“SrAuSi3”的新型超导体,在1.6K绝对温度下达到超导状态。经理论计算分析
具有超导性能的锗材料制成
一个国际研究团队在最新《自然·纳米技术》发表论文称,他们制备出具有超导性的锗材料,能够在零电阻状态下导电,使电流无损耗地持续流动。在锗中实现超导,为在现有成熟半导体工艺基础上开发可扩展量子器件开辟了新路径。长期以来,科学家一直希望让半导体材料具备超导特性,以提升计算机芯片和太阳能电池的运行速度与能源
关于高温超导材料的基本介绍
超导技术是21世纪具有巨大发展潜力和重大战略意义的技术,超导材料具有高载流能力和低能耗特性,可广泛应用于能源、国防、交通、医疗等领域。由于高温超导体较高的临界温度,且用于其冷却的液氨价格便宜,操作方便,是具有实用意义的新能源材料。自从上世纪八十年代发现氧化物超导体以来,全球掀起了研究高温超导电性
关于高温超导材料的历史介绍
高温超导体通常是指在液氮温度(77 K)以上超导的材料。人们在超导体被发现的时候(1911年),就被其奇特的性质(即零电阻,反磁性,和量子隧道效应)所吸引。但在此后长达七十五年的时间内所有已发现的超导体都只是在极低的温度(23 K)下才显示超导,因此它们的应用受到了极大的限制。 高温超导材料一
关于高温超导材料薄膜的简介
高温超导体薄膜是构成高温超导电子器件的基础,制备出优质的高温超导薄膜是走向器件应用的关键。高温超导薄膜的制备几乎都是在单晶衬底(上进行薄膜的气相沉积或外延生长的。经过十年的研究,高温超导薄膜的制备技术已趋于成熟,达到了实用化水平。目前,最常用、最有效的两种镀膜技术是:磁控溅射(MS)和脉冲激光沉
物理所实验合成转变温度116K的锑基富氢超导体
20世纪30年代,Wigner等理论预言,通过足够大的压缩可以把氢从常压气态转化为固体金属即“金属氢”。由于氢的高德拜温度,基于BCS电声耦合,金属氢可能具有高温超导性质。然而,理论最新估算氢的金属化大约需要500GPa的极端静高压,超过目前实验室所能够达到的静高压技术水平。20世纪70年代,中国科