科学家们创造了一种神秘的材料,似乎在高达约15°C的温度下没有任何阻力进行电力。这是超导性的新记录,一种通常与非常冷的温度相关的现象。材料本身明白很差,但它显示出潜力2015年发现的超导体类别

超导体具有一个严重的限制,但是:它仅在极高的压力下存活,接近地球中心的压力,这意味着它不会有任何直接的实际应用。尽管如此,物理学家希望它可以为在较低压力下发挥作用的零电阻材料的发展铺平道路。

超导体有许多技术应用,从磁共振成像机到移动电话塔,研究人员正开始在风力涡轮机的高性能发电机上进行实验。但它们的实用性仍然受到对大型低温设备需求的限制。普通超导体在大气压下工作,但只有在它们保持非常冷的情况下才能工作。即使是最复杂的氧化铜基陶瓷材料也只能在133开尔文以下工作(−140 摄氏度)。在室温下工作的超导体可能会产生巨大的技术影响,例如在运行速度更快而不会过热的电子产品中。

最新的研究,发表于自然10月14日,似乎提供了令人信服的高温导电性的证据,说明德国Max Spanck化学研究所的物理学家米哈伊尔·埃雷梅斯 - 尽管他补充说他希望从实验中看到更多“原始数据”。他补充说,当他的小组报告第一高压,高温超导体 - 氢气和硫的化合物,归零抗-70℃的氢气和硫的化合物时,它提出了一系列他始于2015年的工作。

2018年,高压氢气和镧是显示在-13°C下保持超导。但最新的结果标记首次在三个元素的化合物中看到这种超导性而不是两种 - 材料由碳,硫和氢气制成。拉斯维加斯大学的物理学家,加入第三个元素,大大拓宽了可以包含在寻找新超导体的未来实验中的组合。他说,“我们开设了一个全新的区域”的探索。

伊利诺伊州莱蒙市阿贡国家实验室的高压材料科学家Maddury Somayazulu说,在高压下但非极端压力下超导的材料已经可以投入使用。他说,研究表明,通过“明智地选择超导体中的第三和第四种元素”,原则上可以降低其工作压力。

该工作还验证了纽约伊塔卡·伊萨卡康奈尔大学的理论物理学家Neil Ashcroft的数十年历史预测,富含氢材料可能在高于认为可能的温度下超越。“我认为高压社区之外的人很少有人认真地带走了他,”Somayazulu说。

神秘材料

纽约罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias和萨拉马特和其他合作者将碳、氢和硫的混合物放在他们在两颗钻石尖端之间雕刻的微观龛中。然后,他们用激光在样品中引发化学反应,并观察晶体的形成。当他们降低实验温度时,通过该材料的电流电阻降到零,表明该样品已具有超导性。然后他们增加了压力,发现这种转变发生在越来越高的温度下。他们的最佳结果是在267千兆帕斯卡(相当于海平面大气压力的260万倍)下,转变温度达到287.7开尔文。

研究人员还发现了一些证据,证明该晶体在转变温度时会释放磁场,这是超导性的一个关键测试。但研究人员警告说,关于这种材料的许多方面仍然未知。“有很多事情要做,”埃雷梅茨说。甚至连晶体的确切结构和化学式都还不清楚。萨拉马特说:“当你在更高的压力下工作时,样本量会变小。”。“这就是这些类型的测量真正具有挑战性的原因。”

由氢和另一个元件制成的高压超导体得到很好地理解。纽约州纽约州纽约州纽约州纽约州纽约大学的计算化学家eva Zurek表示,研究人员已经进行了计算机模拟的碳,氢气和硫磺的高压混合物。但她表示,这些研究无法解释DiaS组看到的特殊高超导温度。“我相信,在发布此手稿之后,许多理论和实验组将跳上这个问题,”她说。

本文通过许可复制而且是首次出版10月14日2020年。