央視網消息(記者/楊繹霏 視頻/楊繹霏 杜安琪):7月22日,韓國研究團隊在預印本網站arXiv平臺上提交了兩篇論文,聲稱發現了世界上首個室溫常壓超導體。
消息一齣,瞬間引爆學術界,更有網友稱“如果是真的,將直接鎖定當年的諾貝爾獎”。
其實,“首個室溫超導體”的發現已經不是第一次見諸報端了。
早在2018年,就有兩位印度科學家宣稱,在13℃下,一種金銀納米粒子構成的混合物顯現出了超導特性。但這項研究在科學家2019年5月發佈了一篇修正後的論文後就不再有後續。
今年3月,美國羅切斯特大學的物理學家蘭加·迪亞斯(Ranga Dias)及其團隊在美國物理學會會議的會場上宣稱發現了室溫超導。但在僅僅一個星期之後,多個實驗團隊就發表聲明,在迪亞斯聲稱的環境下無法發現超導現象。迪亞斯發表在《自然》和《物理評論快報》上的文章,也在質疑聲中被撤稿。
此次韓國研究團隊發佈的相關數據是否可信?室溫超導能怎樣改變人類的生活?央視網《新聞+》欄目記者連線南京大學超導物理和材料研究中心聞海虎主任,在此之前他的團隊就曾推翻過美國的室溫超導研究。他表示,從文章中顯示的電阻測量數據、磁化測量數據以及視頻中呈現的磁懸浮來看,目前沒有強烈的證據證明這是常溫常壓超導材料。“想要驗證真假還需等待科研團隊的實驗結果才能判斷,但相信這個結果很快就能揭曉。”
《新聞+》記者:目前有韓國研究人員稱發現常壓室溫超導體,此次研究的相關內容是否可信?
聞海虎:超導的界定有兩個重要的特性,一個是在某一個溫度下要有零電阻,另一個是要有完全抗磁性,也就是通稱的邁斯納效應——一種對磁場排斥的狀態。
韓國研究人員的文章內,主要從三個方面説明這份超導材料。其一是電阻測量,其二是磁化測量,其三還通過視頻顯示磁懸浮。
首先,電阻的測量數據在文章裏寫得不是非常清楚,他們是通過四探針法進行的數據測量。我們通常使用的四探針法是接觸式的,能夠使電極比較穩定。去年在韓國某雜誌上發表的文章中可以看出,電極是用4個尖銳的針尖測量的,這種測量方式有時候會出問題。因為採用的是針尖,所以接觸的各個方面可能都有問題。並且現在顯示出來的所謂電阻的數據,看起來沒有一個數據顯示是非常穩定的儀器噪聲狀態的零電阻,這個電阻數據看起來是隨著溫度變來變去的,所以目前在電阻數據上還是存疑。
其次,在磁化數據方面確實可以看到有所謂的抗磁,但是許多其他材料也有抗磁。韓國研究人員用的是超導量子干涉器件,這個儀器一般在測量的時候,如果處於信號大的狀態,測量數據一般是沒有錯的;如果處於信號小的狀態,測量數據往往會給出假象。超導本身有特定形狀的磁滯回線,但在文章中並沒有這個數據。所以在磁化測量方面,儘管有抗磁,但是抗磁本身是不是超導還不好評判。
第三,磁懸浮是第二類超導體的典型特徵。在一個磁體上面,當達到穩定態的時候,超導體和磁體之間是穩定的,把它壓近和拿開都是不容易的,都要使用很大力氣。雖然韓國的研究人員在視頻中顯示了磁懸浮,但視頻中顯示的磁懸浮不太像超導的磁懸浮,而是類似某種抗磁性加上重力的平衡以後所達到的磁懸浮態。
所以從這三點看,目前沒有強烈的證據證明這是超導材料。
《新聞+》記者:常壓室溫超導體如果研究成功,會對我們現在的世界産生什麼影響?
聞海虎:研究常溫常壓超導是非常重要的一件事情,如果能夠實現,確實能夠帶來很多方面的改變。
在醫療方面,最直接受到影響的是醫院裏面使用的核磁成像裝置,如果有常溫常壓超導材料就不需要用任何低溫製冷的液體,使用價格會非常便宜。另外在輸電的時候使用常溫超導,所有電能在電路上的損失都可以節省下來,非常省電。
在大型的高速、高容量的計算中,散熱是一個比較棘手的問題,如果室溫超導成功的話,用這種材料做成計算芯片的連線就不會發熱,計算容量也會提高。
如果將超導磁懸浮運用在軌道交通上,在真空的管道裏運行的高速列車,它的速度能夠達到每小時1000公里以上。
在國防方面也非常有用,用它做成的濾波器,可以保證通訊信號的品質。甚至在日常生活中,每個人用的手機都能夠用上超導材料,手機信號會大大提升;汽車裏面的發動機使用超導,效率會提高很多,會讓汽車跑得更遠更快。
所以室溫超導如果研究成功,只要是與我們生活相關,電器、電子、醫療、國防、軌道交通、新能源、大型的計算和量子計算等等方面都會有飛躍性的發展。這將是一場真正的革命,也是一場深刻的工業界的革命。
編輯:黃佐春責任編輯:劉亮