休斯顿大学的研究人员打破了保持30年之久的超导纪录,在常压下实现了151开尔文的转变温度。这大约是零下122摄氏度,听起来仍然很冷,但对于超导体来说,这基本上相当于海滩度假。这项进展由物理学家朱经武和邓良子领导,发表在《美国国家科学院院刊》上,并由Intellectual Ventures、德克萨斯州和几个基金会资助。来自德克萨斯超导中心(TcSUH)和休斯顿大学物理系的团队现在拥有自1911年发现超导以来常压下报告的最高Tc。
“电网输电会损失约8%的电量,”论文资深作者朱经武说。“如果我们节约这些能量,就能节省数十亿美元,还能节省大量精力并减少环境影响。”超导体是能让电流无电阻流动的材料,意味着没有能量以热的形式浪费。这可以使从电网到核磁共振成像仪再到聚变反应堆的一切都更高效——只要它们通常不需要昂贵的冷却系统。此前的纪录由一种名为Hg1223的汞基铜氧化物陶瓷在1993年创造,为133开尔文(零下140摄氏度)。休斯顿大学的新成就将其提高了18摄氏度。
这项突破依赖于一种称为压力淬火的技术——基本上是在极端压力下挤压材料,将其冷却到精心选择的温度,然后突然释放压力。快速释放锁定了增强的超导特性,即使在常压下也能保持。“其他研究人员已经表明,在压力下实现室温超导是可行的,”朱经武说。“我们的方法表明,无需保持压力就能保留这种状态。”室温大约是300开尔文,所以还有大约140摄氏度的差距。但Intellectual Ventures的超导研究主任Rohit Prasankumar表示:“休斯顿大学团队的结果表明,这个目标比以往任何时候都更接近。”他补充说,缩小差距需要材料科学家、化学家、工程师和物理学家的共同努力——基本上除了市场营销部门之外的所有人。