在超导研究领域,一项重大突破引发了全球科学界的关注。一支由休斯顿大学与美国得克萨斯超导中心(TcSUH)物理学家组成的科研团队,成功打破了保持30多年的纪录,将常压超导转变温度提升至151开尔文(约零下122摄氏度),创造了新的世界纪录。
超导现象自1911年被发现以来,提高超导临界温度一直是物理学界的核心目标。1993年,科学家发现了一种汞基铜氧化物陶瓷(Hg1223),其常压超导温度达到133开尔文(零下140摄氏度),此纪录一直未被打破,直到此次休斯顿大学团队取得新进展。
该团队此次的研究对象是水银化合物Hg - 1223。研究人员先将这种材料置于接近绝对零度的环境中,并施加高达30万倍大气压的压力,随后迅速降压。通过这一独特操作,成功将材料的常压超导临界温度提升了18开尔文,达到151开尔文,创下高温超导体的新纪录。
这一突破得益于团队引入的“压力淬火”新技术。在以往的研究中,许多材料仅在极端高压下才表现出优异的超导性,这给研究和技术应用带来了极大限制。而“压力淬火”技术则解决了这一难题,研究人员先对材料施加极高压力提升其超导性能,再在特定低温下迅速卸除全部压力,成功将高压下产生的超导特性“锁定”并保留下来,使材料在恢复常压后依然能保持稳定。
相关研究成果已于近日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。论文第一作者Liangzi Deng指出,一旦材料能在常压下工作,科学家就能利用常规标准仪器对其进行深入研究,这将大幅降低研发门槛,加速超导技术的商业化应用进程。
论文通讯作者Ching - Wu Chu强调了超导技术应用的巨大潜力。目前,电网在传输过程中会损耗约8%的电力,如果应用超导技术消除这些损耗,不仅能节省数十亿美元,还能大幅降低对环境的影响。
不过,距离约300K的室温超导终极目标,目前的纪录仍有约140摄氏度的差距。但此次成果无疑为超导研究领域注入了新的活力,为未来的能源革命描绘了新的蓝图。










