美国休斯顿大学与得克萨斯超导中心联合团队在高温超导领域取得重大突破,成功将常压超导材料的临界温度提升至151开尔文(约零下122摄氏度),刷新了保持30余年的133开尔文世界纪录。这一成果标志着人类向室温超导目标迈出了关键一步,相关研究已发表于《美国国家科学院院刊》。
研究团队通过创新"压力淬火"技术实现突破。他们首先对汞基化合物Hg-1223施加30万倍大气压,在接近绝对零度的极端环境下激发其超导特性,随后通过精准控制的快速降压过程,将高压状态下形成的特殊晶体结构"锁定"在材料内部。这种工艺使材料在恢复常压后仍能保持18开尔文的临界温度提升,相当于从零下140摄氏度跃升至零下122摄氏度。
超导材料在临界温度以下会呈现零电阻特性,电流传输无能量损耗。自1911年发现超导现象以来,科学家始终致力于提高临界温度以实现实用化应用。1993年发现的汞基铜氧化物陶瓷(Hg1223)曾创造133开尔文的纪录,但需要持续高压维持超导状态,极大限制了其应用场景。
新技术的突破性在于解决了高压依赖难题。论文第一作者邓亮子指出,常压超导材料可使用常规实验设备进行深入研究,这将大幅降低研发成本。研究显示,该材料在常压下仍能保持高压处理形成的特殊电子结构,这种"记忆效应"为开发新型超导材料提供了全新思路。
通讯作者朱经武教授强调,超导技术的商业化应用将带来革命性变革。当前电网传输损耗约8%的电能,若采用超导电缆可每年节省数十亿美元成本,同时减少数千万吨二氧化碳排放。尽管距离300开尔文(约27摄氏度)的室温超导目标仍有140摄氏度的差距,但新纪录的建立为后续研究指明了方向。
该成果立即引发科学界广泛关注。专家指出,常压超导材料的突破将加速磁悬浮交通、核聚变装置、量子计算等领域的实用化进程。研究团队正在探索将技术应用于其他材料体系,以期发现更多具有高温超导特性的化合物。










