据美国物理学会(APS)网站显示,美国罗切斯特大学助理教授、哈佛大学物理系研究员、凝聚态物理学家迪亚兹(Ranga Dias)在当地时间 3 月 7 日举行的“静态超导实验”报告会议上公布了一份最新研究成果:Dias团队通过实验,创造出了一种在室温和相对较低压力的可在实际条件(Practical conditions)下工作的“超导体”。
该超导体由三元氢化物(Lu-N-H,即氢、氮和镥)在约 20℃温度下、以及 1 万个标准大气压的压力下进入超导状态,具有完全导电性,从而探索这种新型超导体在室温环境中应用的可能。
同时,3 月 9 日凌晨,该研究成果发表在英国《自然》杂志上,题目为Evidence of near-ambient superconductivity in a N-doped lutetium hydride。时间戳显示,这篇论文在 2022 年 8 月投出,今年 1 月 18 日被Nature接收。
图片来源:美国物理学会网站
该消息传开,在全球的物理学届甚至科学界都在热议。我也有同行朋友在现场参加了这场报告会,从现场照片来看,座无虚席,异常火爆,出于安全考虑甚至需要保安来维持秩序。
这个报告内容对于全球来说,可能都是一个非常具有影响力的科学事件。同时我也看到,相关内容在网上也引发了网友热烈的讨论,一方面受到很多科学界的质疑,另一方面,有些评论甚至说“这个成果能让可控核聚变很快实现”。
我一直在中科院合肥研究院等离子体物理研究所,从事聚变装置大型超导磁体的研究工作,结合我的研究,来谈谈我对这件事情的看法。
01
Dias的报告和论文展示了一个什么样的发现?
这个报告的主要内容就是,Dias团队发现了一种新的金属氢化物(Lu-N-H,氮掺杂氢化镥),能在室温( 294 K,约 20℃)和近环境压强下( 1 GPa,约 1 万个标准大气压,比此前研究结果低了两个数量级)实现超导,并且通过电阻率测量(零电阻特性)、磁化率测量(迈斯纳效应)和比热容测量的结果进行佐证。
Lu-N-H在 10±0.1kbar 时获得最高转变温度 294 K(图片来源:Dias的《自然》杂志文章)
从这个成果本身来说,如果其他的科研团队能够独立地重复该工作,那将极大地推动常温常压超导体的研究和应用,用作者的话说“近环境压强超导和应用技术的黎明已经到来”。