网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

起步虽晚50年,但我国高温超导技术从来不落后!

0
分享至

超导体指的是同时具有绝对零电阻和完全抗磁性的一类材料,绝大部分超导体材料必须依赖超低温才能实现超导电性。这个超低温一般低于40K,换算成摄氏度,也就是大约零下233度。

要达到这个低温,必须采用成本高昂的液氦来进行冷却,液氦的市价在我国大约是每升200元。这也是为什么做一次核磁共振那么贵的原因,因为医用磁共振设备,在没有实现液氦来提供超低温的条件实现“超导线路”时,需要2000升左右液氦。到近年才通过液氮隔绝外界,在核心部件上用少量液氦进行降温,才使液氦用量降下来。

此前仅有两大类材料可以常压下突破40K实现超导,分别是铜氧化合物和铁基超导体,而常压能突破液氮77K沸点的超导体就被称为高温超导体。

这与我们平常的认知是有很大差距的,所谓的高温超导仅仅是可以用液氮进行冷却的超导体,就可以纳入其中。

我国最早在1960年开始研究超导,比国外最早在1911年发现超导现,已经落后了半个世纪之久。在20世纪70年代中期,国际科学界普遍认为超导临界温度最高不大可能超过40K,这被称作“麦克米兰极限”。

1987年,中国科学院物理研究所赵忠贤和研究组独立发现临界温度在93K,也就是零下180.15摄氏度的液氮温区超导体,并率先在国际上公布其组成。而他的这一发现,开辟了铜氧化合物也即铜基超导材料的新天地。用便宜好用的液氮替代了昂贵的液氦来实现超导,这是中国在超导研究领域的第一次重要突破。



2008年,赵忠贤意识到,铁基超导体很可能是新的高温超导体材料,便提出了高温高压合成结合轻稀土元素替代的方案。那时赵忠贤带领团队很快将铁基超导体的临界温度提高到50K以上,最终还创造出了55K,也就是零下218.15摄氏度的最高临界温度纪录,该铁基体超导纪录一直保持至今。

赵忠贤带领研究团队在超导研究领域的两次革命性突破,使中国的超导研究从默默无闻到走在世界前列。

在上世纪80年代,国外就已开始搜寻所有氧化物,以期找到其他材料可以实现更高温度的超导体,那时科学家就已注意到镍氧化物,但没有发现超导电性。

2019年,美国的Hwang团队在Nd0.8Sr0.2NiO2薄膜样品实现15K左右的超导电性。这个温度还是太低了,直到2023年,中山大学物理学院王猛教授团队及其合作者在Nature发表论文,宣布在La3Ni2O7单晶样品中发现高压诱导的约80K超导电性(压力为14GPa)。



王猛团队虽然是在超高压条件下实现了大于77K的超导电性,但是这一发现也是中国科学家又一次在全球率先发现的全新高温超导体系,是人类目前发现的除铜基之外的第二种液氮温区非常规超导材料。

2024年10月2日,科学家在《自然》发表一篇论文,该研究由中国科学院物理研究所程金光研究员团队和周睿研究员团队联合国内外多个研究团队完成,他们在一种双镍氧层钙钛矿材料La2PrNi2O7中,实现了块体高温超导电性。

关键是这一次的研究,揭示了镍基高温超导体的结构起源。



“该研究结果表明,镍基高温超导电性起源于双镍氧层钙钛矿相,并揭示了微观结构无序对高温超导电性的不利影响,对于镍基高温超导材料的进一步优化设计与合成具有重要指导作用。”周睿说。

除了在超导理论方面的研究,我国超导材料应用也走在世界前列。

早在2010年, 我国高温超导限流器、高温超导电缆和高温超导变压器等超导器件就已投入运行使用。



国家电网、南方电网、中车集团等多家企业启动了多项大规模的超导应用示范工程,2023年我国市场规模达227.52亿元。

相比于不时爆出在高温超导有新发现的韩国来说,中国与英国、德国、日本是全球仅有少数几家企业掌握低温超导线生产技术的国家。

俗话说:桃李不言,下自成蹊!

相信我国科研也会在不断积累中逐步取得各项突破!

声明:个人原创,仅供参考

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
湖南省人民检察院依法对李武宁决定逮捕

湖南省人民检察院依法对李武宁决定逮捕

最高人民检察院
2024-12-02 16:03:31
谈判再次失败?我国可能关闭大使馆,外交部告诫公民别前往!

谈判再次失败?我国可能关闭大使馆,外交部告诫公民别前往!

现代小青青慕慕
2024-11-30 08:07:07
快船126-122掘金!无解的不是赢球,是哈登赛后表态一改变成关键

快船126-122掘金!无解的不是赢球,是哈登赛后表态一改变成关键

鱼崖大话篮球
2024-12-02 17:15:38
赖清德开出2条件,否则不允许在台湾举办上海-台北“双城论坛”

赖清德开出2条件,否则不允许在台湾举办上海-台北“双城论坛”

橘色数码
2024-12-01 16:12:35
两连胜!混团世界杯:中国8-0横扫印度,小组赛前2轮16-0对手

两连胜!混团世界杯:中国8-0横扫印度,小组赛前2轮16-0对手

直播吧
2024-12-02 13:04:23
菲律宾政坛大变天,16万菲军突然站队,杜特尔特关键时刻重新出山

菲律宾政坛大变天,16万菲军突然站队,杜特尔特关键时刻重新出山

战争的硝烟
2024-12-01 22:52:00
江夏任重庆市长寿区委书记 刘小强不再担任

江夏任重庆市长寿区委书记 刘小强不再担任

中国经济网
2024-12-02 14:51:08
A股:跨年大妖即将开启!

A股:跨年大妖即将开启!

期货风向标
2024-12-02 09:46:41
普京:哈萨克斯坦是讲俄语的国家 哈总统用哈萨克语回应

普京:哈萨克斯坦是讲俄语的国家 哈总统用哈萨克语回应

桑未落
2024-12-02 10:12:26
军事 | 阿勒颇再次易手,叙利亚内战背后是中东“一锅粥”

军事 | 阿勒颇再次易手,叙利亚内战背后是中东“一锅粥”

新民周刊
2024-12-02 09:08:21
遭质疑影射吴柳芳,刘璇赶忙关闭评论!粉丝:体育界的何不食肉糜

遭质疑影射吴柳芳,刘璇赶忙关闭评论!粉丝:体育界的何不食肉糜

篮球扫地僧
2024-12-02 15:20:24
轰39+11+9!快船亏欠你太多,泰伦卢谈哈登很心酸,还提到伦纳德

轰39+11+9!快船亏欠你太多,泰伦卢谈哈登很心酸,还提到伦纳德

巴叔GO聊体育
2024-12-02 13:52:11
西安两只大狗凌晨当街撕咬一女子,警方:系烈性犬,正排查无证养狗情况

西安两只大狗凌晨当街撕咬一女子,警方:系烈性犬,正排查无证养狗情况

极目新闻
2024-12-02 16:27:32
15年胖东来被天价房租逼走,旧址境况凄惨,当地网友却向房东致谢

15年胖东来被天价房租逼走,旧址境况凄惨,当地网友却向房东致谢

涵豆说历史
2024-12-02 10:24:42
云南男子顶替亡哥照顾嫂子,怂恿嫂子凑合,直到民警发现真实身份

云南男子顶替亡哥照顾嫂子,怂恿嫂子凑合,直到民警发现真实身份

天字号野史
2024-11-28 11:10:48
高三学生苦练“瘦金体”,孤芳自赏却被0分警告,家长表示不理解

高三学生苦练“瘦金体”,孤芳自赏却被0分警告,家长表示不理解

妍妍教育日记
2024-12-01 18:30:03
孙春兰到福建南平调研

孙春兰到福建南平调研

建阳发布
2024-12-02 15:08:39
美联邦大楼被炸,168人死亡680人受伤,现场惨烈程度不输911

美联邦大楼被炸,168人死亡680人受伤,现场惨烈程度不输911

小胡军事爱好
2024-12-01 23:02:29
黄晓明和叶珂确认分手!百度盖章认定,前女友增至五位

黄晓明和叶珂确认分手!百度盖章认定,前女友增至五位

光影新天地
2024-12-02 14:16:09
A股:做好准备了,周二(12月3日),很可能迎来更大级别的行情

A股:做好准备了,周二(12月3日),很可能迎来更大级别的行情

财经大拿
2024-12-02 15:40:25
2024-12-02 17:28:49
熊孩子爱科技
熊孩子爱科技
要让孩子从小了解各种知识!
747文章数 2855关注度
往期回顾 全部

科技要闻

ChatGPT发布两周年,OpenAI“官司缠身”

头条要闻

中方再回应"立陶宛要求中国外交人员离境": 粗暴挑衅

头条要闻

中方再回应"立陶宛要求中国外交人员离境": 粗暴挑衅

体育要闻

什么?滕哈格还在曼彻斯特?

娱乐要闻

这是麦琳?烟熏妆神似安室奈美惠!

财经要闻

刘世锦:扩大消费需求要找准重点或痛点

汽车要闻

小米汽车:11月交付继续超2万辆 全年冲刺13万辆

态度原创

游戏
本地
时尚
亲子
军事航空

外媒分析《巫师4》可能2028年发售:或与PS6同年推出

本地新闻

云游中国|来伦布夏果感受充满Passion的人生

五十岁女人,选择合适的服装、内搭、配饰,打造时尚优雅LOOK

亲子要闻

妈妈晒自家宝宝悄悄吐泡泡,被妈妈发现后收回去

军事要闻

西北重镇大部失守 叙首都迎来关键48小时

无障碍浏览 进入关怀版