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一个物理新发现引发的全球狂欢

时间:2025-03-20 11:56:22 作者:晓梦说教程

当超导体可以在室温应用时,物理圈爆炸了。

在当地时间3月7日举行的“静态超导实验”报告会上,美国罗切斯特大学迪亚兹团队发布了这一“重量级成果”。

据介绍,迪亚兹团队发布的超导材料可以在室温和相对低压下工作。超导体由氢、氮、镥材料三种金属元素组成,放入“钻石砧”装置中加压,在温度约21℃、压力10000个标准大气压的条件下进入超导状态,达到零电阻,远低于此前所需的百万个标准大气压。

与此同时,3月9日凌晨,《自然》杂志发表了这篇研究成果题为《掺氮氢氧化镥中近环境超导的证据》。时间戳显示,这篇论文提交于2022年8月,今年1月18日被《自然》收到。

消息一经发出,立即引发全球热议。据国外社交媒体消息,报告厅人满为患,门口也挤满了大量未能进入会场的物理学家。保安人员不断驱散人群,以确保现场秩序。

诺贝尔奖成果?

消息发出当天,超导概念板块大幅高开,永鼎股份、百利电气、法尔胜涨停,宝胜股份、西部超导、西部材料涨幅超过5%,东方叶檀、联创光电、汉能也上涨。

各方的兴奋都是有道理的,因为这个研究成果一旦被证明是可复制的,那将是诺贝尔奖级别研究的革命性。

意味着在未来,正常情况下,这种“超导体”有望应用用于很多场景,比如医疗器械、电力传输、量子计算机、磁悬浮交通等。似乎去年才开始流行的可控核聚变技术,因为这个发现而迎来了“曙光”。

笔者翻阅资料发现,要实现超导,主要有两个方向:温度和高压。目前市场上使用的多是低温超导体材料和高温超导材料,这里的高温只是一个比较高的温度。事实上,它仍然需要低于250K(约-23℃)的温度。这种室温超导已经突破了温度上限,号称可以在21应用,但仍属于高压范畴,只是远低于之前要求的百万标准大气压。

由于低温比高压具有更广的可操作性和应用范围,有学者认为这一发现对于凝聚态物理的意义大于应用层面。

对此,上海市重点实验室高温超导主任、上海大学教授蔡传兵认为,Diaz所展示的研究成果在一定程度上是可靠的,但室温超导所需的1GPa压力仍属于高压范畴,与现实应用仍有较大差距。

简单回顾研究的科研经历,一些问题开始浮出水面。

2020年,迪亚兹的团队在《自然》杂志上发表了一篇文献,称他们在260万个大气压下成功创造了临界温度约为15℃的室温超导材料。作为本月《自然》的封面文章,这个成果还被评为2020年十大科学突破之一。

但是很快,就有学者说没有办法繁殖成果。H指数(用于评价研究人员学术产出的数量和水平)的发明者豪尔赫·赫希(Jorge Hirsch)等多位科学家直接质疑迪亚斯团队用多项式曲线拟合数据,是“一场科学骗局”。

因此,即使论文的9位作者都反对,Nature还是在去年9月决定撤稿,理由是研究人员在数据处理中违规,削弱了编辑对这些研究结果的信心。

时隔仅半年,迪亚兹团队再次发布这一重磅消息,不得不让业界对此产生怀疑并持观望态度成果。

然而,面对诸多质疑,迪亚兹依然信心满满,声称研究该结果已经在罗切斯特大学的实验室和其他实验室重复多次,并由第三方观察和独立工作验证,2020年的论文已重新提交《自然》杂志评审。

同时,他也相信这种新的室温超导材料将改变整个超导行业,这将是一项重塑21世纪的革命性技术。

目标不多,但想象空间足够大。

自从它被发现以来,学术界一直没有停止过对电阻为零、完全抗磁性的超导体的优异材料的追求。随着近年来量子计算机和核聚变技术进入资本视野,人们不禁期待更多可以在较低压力下大规模应用的室温超导体。

在更高的临界温度(Tc)下实现材料的超导性是实现低成本应用的关键,按照临界温度区分,超导材料可以分为低温超导(Tc

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