高温超导领域的新纪录。免费技术图书馆新闻

高温超导领域的新纪录

28.12.2018

一群来自德国的物理学家创造了高温超导领域的新纪录。根据他们发表的一份报告，他们创造的材料已经在 250 开尔文（-23 摄氏度）的温度下开始无电阻导电。这项工作由马克斯普朗克化学研究所的物理学家 Mikhail Eremets 领导，他保持着 203 年创下的 70 科尔文（-2014 摄氏度）的先前记录。

超导性是 1911 年发现的一种现象，即具有非零电阻的材料在冷却到某个临界温度以下时会失去电阻。在处于超导状态的材料中，电流完全自由流动，从而消除了克服材料电阻的能量损失。即使在最深的冷却下，也不是所有的材料都会变成超导体。在超导材料中，会发生所谓的迈斯纳效应——磁场从导体的整个体积中完全位移。

科学家们现在努力的主要目标是找到在 0 摄氏度以上的温度下成为超导体的材料。如果这个目标得以实现，它将彻底改变能源、电动机、无线电力和数据传输领域。近年来，在这方面已经做了很多工作。不时地，各组科学家报告他们的成功，但通常，所创造的材料无法通过其特性的可重复性和再现性测试。

Mikhail Yeremets 的小组通过对硫化氢（硫化氢）的早期实验成功地创造了一项新记录，这种气体使臭鸡蛋具有特有的气味。在实验过程中，硫化氢被压缩到 150 GPa 的压力，相比之下，地核中心的压力范围为 330 至 360 GPa。由于硫化氢分子非常轻，它们可以比较重的化合物分子以更高的频率振动。这解释了这种气态材料的高温超导性。并且需要高压来增加硫化氢的密度，这可以防止气态材料的每个单独分子的振荡幅度增加。

硫化氢的实验让科学家们知道他们在接下来的实验中应用了，后来实验的主题是氢化镧，它在大约 170 GPa 的压力下。今年年初，在氢化镧的帮助下，科学家们在215开尔文的温度下获得了超导现象，仅仅几个月后，他们成功地将临界温度提高到了现在的250开尔文。

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在 Neil Patwari 副教授带领下的犹他大学工程师们的努力下，这些人的梦想得以实现。他们创造了一个无线电断层扫描仪。

该设备由数十个与之相关的无线电发射器和接收器以及一个中央处理器组成。辐射器围绕着建筑物，它们开始产生很容易穿过墙壁的无线电波。与任何断层扫描仪一样，探测器会捕捉到这种辐射并形成一张不均匀的地图——毕竟，任何障碍物，包括人在内，都会部分吸收无线电波。

但是一个人，不像墙，会移动。因此，在注意到移动的不均匀性后，计算机将其隔离并以明亮的颜色显示。然后操作员根据他的任务决定如何处理接收到的数据。

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