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,Nathan Dasenbrock-Gammon等人刊登在《自然》的研究让超导转变温度突破了273K(约0℃)这个节点,实现了287K(约15℃)室温的含碳硫氢化合物超导。不出意料,该研究一举登上了《自然》封面。图| Nature 杂志封面 此前的一项研究表明,高压下H2S转变为H3S可实现高温超导,该反应发生的温度在203K,压强需达到200GPa。H2S和CH4会在相对较低的压强下混合形成复合结构,该复合结构是寻找高温超导体,甚至室温超导体的关键。 该研究团队通过光化学方法,利用C-S-H体系,在267GPa的高压下,......阅读全文
超导体的临界参数
超导体具有三个临界参数:临界转变温度Tc、临界磁场强度Hc、临界电流密度Jc。当超导体同时处于三个临界条件内时,才显示出超导性。 (1)临界转变温度Tc:当温度低于临界转变温度Tc时,材料处于超导态;超过临界转变温度Tc,超导体由超导态恢复为正常状态。 (2)临界磁场强度Hc:当外界磁场强度
硒的新型氢化物有望成为高温超导体
记者4月21日从中科院合肥物质科学研究院获悉,该院固体物理研究所极端环境量子中心研究团队,与意大利国家光学研究所专家合作,成功合成了硒的新型氢化物。该氢化物是一种潜在的高温超导体,对超导电性的研究具有重要意义。这一研究成果日前在线发表在著名国际期刊《物理评论B》上。 近年来,凝聚态物理领域的重
二维高温超导体研究取得新进展
中国科学技术大学教授陈仙辉与复旦大学物理学系张远波课题组合作,在揭示高温超导机理方面取得新进展。研究成果于北京时间10月31日在线发表于国际学术期刊《自然》。 超导是物理学中最迷人的宏观量子现象之一,是日久弥新的研究领域。但是非常规高温超导的机理依然没有完全解决。如何找到通向高温超导秘密之门的
中美俄同日复现常温超导体——改性铅磷灰石晶体结构
7月22日,韩国团队发表在arXiv的一篇论文引起了轩然大波,论文声称韩国团队合成了首个室温常压超导体——“改性铅磷灰石晶体结构(LK-99)”,临界温度为127℃。 论文中也提到了超导晶体LK-99的制备工艺: 第一步,买一点氧化铅和硫酸铅粉末,按照1比1的比例放入坩埚中均匀混合,在空气中
我国科学家提出制备常温超导体“金属氢”新方法
在掌握气态、液态、固态的制备方法后,如何制备“金属氢”是科学界正努力攻关的难题。近期,山东大学赵明文教授团队提出利用碳纳米管高机械强度的特点,在碳纳米管中以相对“较低”的压力制备与保护准一维“金属氢”,并由此发展出相应的理论模型。这项理论成果日前被国际学术期刊《纳米快报》发表。 山东大学赵明
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
室温超导体“突破”遭质疑
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505564.shtm LK-99材料有一个边缘呈悬浮状态。图片来源:Hyun-Tak Kim et al. (2023)一个研究小组声称已经创造出第一种在室温和环境压力下完美导电的材料,但许多物理
室温超导体“突破”遭质疑
LK-99材料有一个边缘呈悬浮状态 一个研究小组声称已经创造出第一种在室温和环境压力下完美导电的材料,但许多物理学家对此持高度怀疑态度。美国威廉与玛丽学院的Hyun-Tak Kim表示,他将支持任何试图复制其团队工作的人。 超导体是一种可以使电流在没有任何阻力的情况下移动的材料,因此可以显著降低
简介超导体的弱电应用
超导计算机:高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列,但密集排列的电路在工作时会发生大量的热,而散热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路,其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作,不存在散热问题,同时计算机的运算速度大大提高。此外,科学家正研究用半
简述超导体的分类方法
超导体的分类方法有以下几种: (1)根据材料对于磁场的响应:第一类超导体和第二类超导体。从宏观物理性能上看,第一类超导体只存在单一的临界磁场强度;第二类超导体有两个临界磁场强度值,在两个临界值之间,材料允许部分磁场穿透材料。从理论上看,如上文“理论解释”中的GL理论所言,参数κ是划分两类超导体
超导体的三大特性
超导体的三大特性是完全导电性,完全抗磁性,通量量子化。这三大特性使得超导体非常的受关注,而且运用的空间很大。但是目前人们对超导体的研究还不是很成熟,很多方面都有一定的技术难题。比如超导体对温度的要求很高,达不到一定的温度,就不能表现出超导体完全导电的特性;超导体对磁场的要求也非常高,只有达到这个磁场
超导体的研究和特性
因为超导体拥有零电阻的物质,所以可以有完美的导电性。当它处在外加磁场中,会对磁场产生的微弱排斥力,这种现象称为迈斯纳效应或者完美的抗磁性。超导磁铁在核磁共振成像机中用作电磁铁。超导现象是在1911年发现,在往后的时间只知部分金属和合金在绝对温标30度之下拥有这种特性。直到1986年,在一些陶瓷的氧化
超导体的抗磁性应用
超导磁悬浮列车:利用超导材料的抗磁性,将超导材料放在一块永久磁体的上方,由于磁体的磁力线不能穿过超导体,磁体和超导体之间会产生排斥力,使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。 核聚变反应堆“磁封闭体”:核聚变反应时,内部温度高达1亿~2亿摄氏度,没有任何常规材料可
硼化镁超导体的概述
2001年1月,日本青山学院大学J.Akimitsu教授等人首次发现MgB2具有超导电性,其临界温度约为39K。 虽然MgB2的临界温度较低,但与铜氧超导体、铁基超导体相比,仍有很多优势,包括:结构简单、易于制备;原料来源广泛、成本较低;易于加工。尤其是易于加工的特性,成为MgB2的重要优势。
简介超导体的BCS理论
BCS理论是以近自由电子模型为基础,以弱电子-声子相互作用为前提建立的理论。理论的提出者是巴丁(J.Bardeen)、库珀(L.V.Cooper)、施里弗(J.R.Schrieffer)。 BCS理论认为,金属中自旋和动量相反的电子可以配对形成库珀对,库珀对在晶格当中可以无损耗的运动,形成超导
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
高压下铜氧化物超导体的2D3D超导态跃变研究获进展
自1986年发现铜氧化物高温超导体以来,人们从实验和理论方面对其开展了广泛的研究,取得了许多重大研究成果,但仍未实现对高温超导电性全面、统一的理解,高温超导机理的破解仍被列为二十一世纪凝聚态物理研究的重大挑战之一,人们期待着能在正确理论指导下发现具有更高超导转变温度且更适于应用的超导体。空穴掺杂
物理所铁基超导体新122体系新超导体探索取得进展
FeAs基超导体的超导电性被普遍认为源自自旋涨落诱导的近似嵌套空穴型费米面和电子型费米面之间的带间散射。2010年11月,铁基超导体KFe2Se2【Phys. Rev. B 82, 182520 (R) (2010)】的发现引发了国际上铁基超导新的研究热潮。 中科院物理研究所/北京凝聚
牛津仪器在京举办超导体及超导磁体研讨会
2013年11月5日,牛津仪器在北京召开首届牛津仪器Nb3Sn超导体及超导磁体研讨会。来自中国科学院高能物理研究所、中国科学院物理研究所、中国电力科学研究院、中国科学院电工研究所、中国科学院理化技术研究所等从事超导磁体项目设计或制造的科学家及应用工程师参加了本次研讨会。共同探讨了牛津仪
中科大:发现迄今最高超导转变温度元素超导体
记者24日从中国科学技术大学获悉,该校陈仙辉教授团队的应剑俊特任研究员等人与南京大学孙建教授课题组合作,通过超高压技术手段,发现元素钪在高压下具有高达36K的超导转变温度,刷新了元素超导最高转变温度纪录。相关研究成果于22日在线发表于《物理评论快报》上。元素超导体为研究超导电性提供了一个最简单、最干
美国研究证明新型高温超导体可降低核聚变成本
美国麻省理工学院研究人员在《IEEE应用超导汇刊》上发表6篇论文,宣布通过他们所研发的新型高温超导磁体,能够将可控核聚变装置托卡马克的体积和成本压缩至目前的1/40,并成功通过了严格的科学测试和论证。 尺寸和成本是核聚变装置能否在现实中应用的关键问题。通过缩小体积,既可以大幅减少超导磁体占用的
研究人员利用超级计算机深入探究高温超导体
硒化铁无论在何种程度的压力下都是一种高温超导体。美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究员正在使用Mira(一种超级计算机)来研究硒化铁的磁状态,以期更好理解高温超导机理。 美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)的研究员正在ALCF(一个美国能源部科学用户设备的办公室)使用超级计算机,来探
超导体的完全导电性
完全导电性又称零电阻效应,指温度降低至某一温度以下,电阻突然消失的现象。 完全导电性适用于直流电,超导体在处于交变电流或交变磁场的情况下,会出现交流损耗,且频率越高,损耗越大。交流损耗是超导体实际应用中需要解决的一个重要问题,在宏观上,交流损耗由超导材料内部产生的感应电场与感生电流密度不同引起
超导体的完全抗磁性简介
完全抗磁性又称迈斯纳效应,“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下,磁力线无法穿过超导体,超导体内部磁场为零的现象,“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。完全抗磁性的原因是,超导体表面能够产生一个无损耗的抗磁超导电流,这一电流产生的磁场,抵消了超导体内部的磁场。 超导体
石墨烯扭转“角度”可变超导体
英国《自然》杂志日前连发两篇物理学重磅论文,报告了麻省理工学院(MIT)科学家对非常规超导材料的行为的新见解,这一发现轰动业界,被称为石墨烯超导的重大进展。此类材料已让物理学家困惑达几十年之久,而最新发现或有助于开发高温超导材料,用来制作强大的磁体或开发低功耗电子技术。 根据1957年的超导电
超导体中为什么存在电流
所谓超导体就是其本身的电阻为零,所以流过电流时不会产生压降。另外其没有电势差但能流过电流可以这样解释:因为电源本身就有电势差,而超导体只是一条路径让自由电子无阻碍地通过而已。
超导体的电阻真为零吗
在一定温度下超导时,导体的电阻为0,但是由于有电流通过的话,一定会产生电热,所以,不可能使导体持续处在一定的温度下,也就是说,不可能一直使导体处于超导的状态下。但是如果可以的话,超导体的电阻为0。换句话说,理论上是有电阻为0的超导体的,但是实际上做不到。
什么是超导体,原理是什么
什么是超导体:硬超导体超导体(英文名:superconductor),又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。 [1] 超导体不仅具有零电阻的特性,另一个重要特征是完全抗磁性。人类最初发现超导体是在1911年,这一年荷兰科学家海
什么是“半导体”和“超导体”
半导体( semiconductor)指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。超导体(英文名:superconductor),又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于一个极小值,可以认为电阻为零。半导体是指一种导
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