央视网消息(记者/杨绎霏 视频/杨绎霏 杜安琪):7月22日,韩国研究团队在预印本网站arXiv平台上提交了两篇论文,声称发现了世界上首个室温常压超导体。
消息一出,瞬间引爆学术界,更有网友称“如果是真的,将直接锁定当年的诺贝尔奖”。
其实,“首个室温超导体”的发现已经不是第一次见诸报端了。
早在2018年,就有两位印度科学家宣称,在13℃下,一种金银纳米粒子构成的混合物显现出了超导特性。但这项研究在科学家2019年5月发布了一篇修正后的论文后就不再有后续。
今年3月,美国罗切斯特大学的物理学家兰加·迪亚斯(Ranga Dias)及其团队在美国物理学会会议的会场上宣称发现了室温超导。但在仅仅一个星期之后,多个实验团队就发表声明,在迪亚斯声称的环境下无法发现超导现象。迪亚斯发表在《自然》和《物理评论快报》上的文章,也在质疑声中被撤稿。
此次韩国研究团队发布的相关数据是否可信?室温超导能怎样改变人类的生活?央视网《新闻+》栏目记者连线南京大学超导物理和材料研究中心闻海虎主任,在此之前他的团队就曾推翻过美国的室温超导研究。他表示,从文章中显示的电阻测量数据、磁化测量数据以及视频中呈现的磁悬浮来看,目前没有强烈的证据证明这是常温常压超导材料。“想要验证真假还需等待科研团队的实验结果才能判断,但相信这个结果很快就能揭晓。”
《新闻+》记者:目前有韩国研究人员称发现常压室温超导体,此次研究的相关内容是否可信?
闻海虎:超导的界定有两个重要的特性,一个是在某一个温度下要有零电阻,另一个是要有完全抗磁性,也就是通称的迈斯纳效应——一种对磁场排斥的状态。
韩国研究人员的文章内,主要从三个方面说明这份超导材料。其一是电阻测量,其二是磁化测量,其三还通过视频显示磁悬浮。
首先,电阻的测量数据在文章里写得不是非常清楚,他们是通过四探针法进行的数据测量。我们通常使用的四探针法是接触式的,能够使电极比较稳定。去年在韩国某杂志上发表的文章中可以看出,电极是用4个尖锐的针尖测量的,这种测量方式有时候会出问题。因为采用的是针尖,所以接触的各个方面可能都有问题。并且现在显示出来的所谓电阻的数据,看起来没有一个数据显示是非常稳定的仪器噪声状态的零电阻,这个电阻数据看起来是随着温度变来变去的,所以目前在电阻数据上还是存疑。
其次,在磁化数据方面确实可以看到有所谓的抗磁,但是许多其他材料也有抗磁。韩国研究人员用的是超导量子干涉器件,这个仪器一般在测量的时候,如果处于信号大的状态,测量数据一般是没有错的;如果处于信号小的状态,测量数据往往会给出假象。超导本身有特定形状的磁滞回线,但在文章中并没有这个数据。所以在磁化测量方面,尽管有抗磁,但是抗磁本身是不是超导还不好评判。
第三,磁悬浮是第二类超导体的典型特征。在一个磁体上面,当达到稳定态的时候,超导体和磁体之间是稳定的,把它压近和拿开都是不容易的,都要使用很大力气。虽然韩国的研究人员在视频中显示了磁悬浮,但视频中显示的磁悬浮不太像超导的磁悬浮,而是类似某种抗磁性加上重力的平衡以后所达到的磁悬浮态。
所以从这三点看,目前没有强烈的证据证明这是超导材料。
《新闻+》记者:常压室温超导体如果研究成功,会对我们现在的世界产生什么影响?
闻海虎:研究常温常压超导是非常重要的一件事情,如果能够实现,确实能够带来很多方面的改变。
在医疗方面,最直接受到影响的是医院里面使用的核磁成像装置,如果有常温常压超导材料就不需要用任何低温制冷的液体,使用价格会非常便宜。另外在输电的时候使用常温超导,所有电能在电路上的损失都可以节省下来,非常省电。
在大型的高速、高容量的计算中,散热是一个比较棘手的问题,如果室温超导成功的话,用这种材料做成计算芯片的连线就不会发热,计算容量也会提高。
如果将超导磁悬浮运用在轨道交通上,在真空的管道里运行的高速列车,它的速度能够达到每小时1000公里以上。
在国防方面也非常有用,用它做成的滤波器,可以保证通讯信号的品质。甚至在日常生活中,每个人用的手机都能够用上超导材料,手机信号会大大提升;汽车里面的发动机使用超导,效率会提高很多,会让汽车跑得更远更快。
所以室温超导如果研究成功,只要是与我们生活相关,电器、电子、医疗、国防、轨道交通、新能源、大型的计算和量子计算等等方面都会有飞跃性的发展。这将是一场真正的革命,也是一场深刻的工业界的革命。
编辑:黄佐春责任编辑:刘亮