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美国常温超导“新发现”引爆物理界，国内超导研究如何了？时间：2023-03-12 “全世界范围内，中国在超导基础研究领域位于前列。”3月9日，中国科学院物理研究所研究员罗会仟在接受界面新闻等媒体线上采访时表示。 3月9日，一则关于超导领域的研究引发全球关注。你是否试想过，存在一种能在常温下电阻为零、完全抗磁的超级导电体？ 美国罗切斯特大学的物理学家兰加·迪亚斯（Ranga Dias）宣布，他们的团队创造出能在室温条件下实现超导的超导体。 该超导体由氢、氮和镥（Lu-N-H）三种金属元素材料混合。在放置在“金刚石压砧”装置中并加压后，在约21℃温度下、及1万个标准大气压的压力下进入超导状态，电流不再具有阻力。 如果室温超导研究成果属实，人类将有望实现基本不发热无阻碍的电力设备，并让超导材料在生产生活中得到大规模应用。这将极大改变输电模式，改变人类现实生活。 罗会仟对界面新闻表示，基于目前的高压合成测量技术，室温超导样品产量非常低，且常压下不一定稳定，室温超导还不可能有大规模的应用。 “如果未来不需要高压即可合成超导材料，即使温度没有真正到室温，在接近室温情况下，用途也将非常广。”罗会仟称。 超导体又称超导材料，指在某一温度下，电阻为零的导体，拥有零电阻的、完全抗磁性等特征。 早期，超导体被广泛使用在强磁体、超导量子计算机、高灵敏探测器等诸多重要领域。如今，在储能、磁悬浮列车、电力输送、核磁共振等领域，表现出了广阔的市场应用前景。 罗会仟对界面新闻表示，目前国内超导领域的研究，其中重要的一方面是对于新超导材料的探索，最早可追溯至1960-1970年代。 超导体根据实现温度不同，可以分为低温超导材料和高温超导材料。低温超导材料通常需要借助-269°C（4K）的液氦来实现20 K以下的环境，来实现超导电性。但由于氦气是稀有气体，液化技术也很难，极大地限制了低温超导材料的应用，科学家始终在探索更高温度的超导体。 高温超导材料所需的温度相对来说要高得多，通常可以达到-233°C（40 K）以上，甚至可以高达-100°C以上。 实用化低温超导材料主要包括Nb、Nb-Ti、NbN、Nb3Sn等，高温超导材料主要包括镧锶铜氧(LSCO)、钇钡铜氧（YBCO）、铋锶钙铜氧(BSCCO)等。 “中国科学家在超导领域一直较为活跃。”罗会仟称，1980年代，在瑞士科学家发现铜氧化物高温超导现象后，在中科院物理所赵忠贤老师为代表的团队带领下，很快发现了90 K（-183摄氏度）以上铜氧化物高温超导现象。 钇钡铜氧化合物的转变温度达到了92 K，打破了液氮77 K（-196摄氏度）的温度堡垒。 此后，中国成立了超导国家重点实验室。也因为高温超导的出现，相关科学家的研究不止局限于高温超导材料，大部分人也聚焦在了超导机理和超导应用领域。 罗会仟表示，中国在超导的一些研究方向上，目前已经做到了世界领先水平。 2008年，中国在高温超导领域有了重大突破。赵忠贤院士带领团队将铁基超导体的临界温度提高到了55K，推动中国高温超导研究走在世界最前沿。 罗会仟称，铁基超导出现后，中国科学家实现了快速赶超。自此，很多新的铁基超导材料、包括超导机理方面的物性研究，均由中国科学家率先开展。直至今日，中国在超导基础研究领域，即材料和机理方面，都处在全球前列。 今年3月2日，据中国新闻网报道，电子科技大学物理学院乔梁教授团队发现了无限层镍氧化物超导体（镍基超导）超导电性的关键性元素（H）和奇异电子态（间隙位s轨道），为镍基超导领域的发展开辟了崭新的思路。 在应用方面，罗会仟称，中国科学家做出了全球第一根百米级铁基超导的线材，走向了实用化道路。但一个材料从发现到应用，还需要很长的路要走。 从商业应用看，近几年民营资本投向高温超导带材应用领域，瞄准强磁场、可控核聚变、磁悬浮列车等。 但罗会仟同时强调，商业化路途中还有很多根本问题需要克服，大规模应用还存在一定的瓶颈，特别是室温超导刚刚出现，即使被证实，商业化道路还是很漫长。 受此消息刺激，A股超导概念股表现活跃。截至9日收盘，永鼎股份(600105. SH)大涨10.02%，涨停；百利电气(600468.SH) 上涨9.98%，涨停。此外，宝胜股份(600973.SH)涨超3%，中孚实业(600595.SH)、联创光电(600363.SH)微涨。 |
