科技专栏||《Nature》新文：常温超导

01物理学热议！《Nature》发新文了！

2023年3月8号，来自美国罗切斯特大学的Ranga P.Dias等研究者在Nature上新发布了一篇论文，报道了氮掺杂的氢化镥的超导性证据，在加压到1万个标准大气压时，在约21℃的下，实现了室温和接近环境压力下的超导性。

那能让物理界震惊的“常温超导”是什么呢？

02什么是常温超导？

常温超导，是指在常温下，物质表现出超导现象，即电流在该物质中无阻抗地流动。超导现象最初是在接近绝对零度的极低温度下观察到的，大多数超导体也仅在接近绝对零度的温度下工作。人类如在通常的物理条件下实现常温超导，有望通过产热最小化提升电导体和装置的效率 ，并让超导材料在生产生活中得到大规模应用，全面而又深刻地改变我们的社会。

03“常温超导”为何如此受关注？

目前人类发现的超导体也已经有不少了，但它们有一个共同特点，那就是需要极低的温度，这种温度不仅远远低于地球的气温，甚至有的不足-100℃乃至低于-200℃！这使得超导技术的应用受到了很大的限制，因为维持这样低的温度需要耗费大量的能源和成本。

而常温超导则可以解决以上难题。

若能实现常温超导大规模应用，可大幅减少电力损耗，提高电子产品性能，并可应用在可控核聚变、超导电器、量子计算机、超导输发电、磁悬浮等方向，在物理层面取得巨大突破。

04三元镥氮氢体系

2023年3月8号美国罗切斯特大学的Ranga Dias及其团队在美国物理学会会议上宣布他们找到了一种新的材料，名为三元镥氮氢体系实现了常温超导。

这种材料是怎么做出来的呢？

罗切斯特大学在其网站发文称，Ranga Dias团队研发出的这种超导材料由氮、氢和镥组成，它在约20.6℃和10千巴(相当于标准大气压的1万倍)的压力下表现出超导性。该校研究人员创造了一种由99%氢气和1%氮气组成的气体混合物，将其放入装有纯镥样本的反应室中，让这些混合物在约200℃下反应两到三天。当混合物在金刚石压砧中被压缩时，颜色出现变化：其在超导状态开始时，颜色从蓝色变为粉红色，然后变为亮红色的非超导金属态。研究论文称，还需要进一步的实验和模拟来确定氢和氮的确切化学计量及其各自的原子位置，以进一步了解该材料的超导状态。

05中科院解读

3月8日，美国科学家Ranga Dias宣称已经实现了室温超导，一时间引爆全网。随之第二天，中科院发文称，让子弹再飞一会儿。

   中国科学院物理研究所3月10日举行的“1GPa压力下的室温超导现象的解读会”上，研究员孙力玲从实验的角度对Ranga Dias团队实验结果的部分细节存在一些疑问。例如，在另一轮电阻测量结果中，有一样品没有达到零电阻以及该超导体，竟然是粉色，与通常看到的超导体具有的黑色和褐色等完全不同。

3月9日，中国科学院物理研究所研究员、科普作家罗会仟称，“实验结果验证方面，可能需要几周或者一两个月的时间，或将有实验室能完成对这项工作的验证。如果这个工作被证实是可重复的，是真的，那确实对超导界会有比较大的冲击。但是并不是马上就能用，就立刻带来技术革命、能源革命，现在还远远到不了这个地步。”

虽然这项技术有待验证，但是我们相信有朝一日技术革命、能源革命一定会到来，我们一定会拥有更高级的科学技术，让我们走向更美好的明天！