当地时间3月7日,知名室温超导研究团队罗切斯特大学Ranga Dias团队,在美国内华达州拉斯维加斯举办的美国物理学会年会上宣布,发现新的近常压环境下的室温超导。但该事件还是让业界诱疑,该研究团队有黑历史——去年10月,该团队登上Nature封面的“首个室温超导体”论文,被Nature强制撤稿。原因是Nature认为Dias他们的数据处理方式有问题。并且其实验结果也一直未能被成功复现。那么这次是不是又炒作,还是个未知数!
9日早间消息,上海市高温超导重点实验室主任、上海大学教授蔡传兵认为,迪亚斯这次的研究成果有两个亮点,第一是把原来所需的极端高压267GPa变成了一个相对低的压力1GPa。第二个亮点是,这次迪亚斯采用了一个新的元素组合,引入了稀土金属——镥元素(Lu,Lutetium),合成了三元氢化物(N-Lu-H),和他以前采用的碳硫氢化物不同。这次迪亚斯展示出的研究成果有一定可靠性,但室温超导所需的1GPa压力仍属于高压范畴,距离实际应用仍非常遥远。
据了解,超导材料是指具有在一定的低温条件下具有完全导电性(直流电阻为0)和完全抗磁性的材料。超导材料的诞生要追溯至1911年,荷兰物理学家昂尼斯在探索金属电阻与温度之间的关系时发现,金属汞温度降至-269℃左右时电阻近乎消失,从而发现了超导电性规律;随后,迈斯纳和BCS理论分别解释了超导体的完全抗磁性和宏观量子效应,共同从理论角度奠定了超导体的基本特性。
人们不断追求在更高的临界温度(Tc)下实现材料的超导性,已实现更多的规模化应用可能。1986年发现的铜氧化物超导体和2008年问世的铁基超导体不断掀起了人们对高温超导体的研究热潮,更多具备更高临界温度的超导体也随着人们的实验探究而陆续问世。放眼未来,寻找能在较低压力下大规模应用的室温超导体是超导研究人员的心之所向。
超导体按照临界温度可被分为低温超导(Tc《25K)和高温超导材料(Tc≥25K)。目前国内低温超导材料及应用占超导市场总量的90%以上,高温超导材料仍处于产业化初期。已实现商业化的低温超导材料主要为铌基超导线材(NbTi和Nb3Sn),具备实用价值的高温超导材料主要包括铋系(BSCCO)、钇系(YBCO)、二硼化镁(MgB2)超导材料及铁基超导材料等。
超导应用意义:低温超导材料的需求端驱动力主要包括MRI、MCZ、加速器、受控热核聚变等终端应用的跨阶段式成长。短期内,医用领域磁共振成像仪用MRI超导线材的需求有望补偿式增长;中期来看,大尺寸半导体级单晶硅的技术迭代升级将加速国产化替代并拉动MCZ市场的发展,重离子加速器项目等国家重点工程也将成为低温超导材料下游需求驱动;长期来看,超导业务的长期发展愿景将聚焦于磁约束受控核聚变以及超导磁悬浮等项目,受控核聚变技术若能取得突破,将成就能源革命的终极幻想。高温超导材料下游终端应用涉及各类电力电子设备行业,待材料性价比、低温制冷系统的稳定性等各项难点被逐步优化和攻克后,高温超导材料的规模化应用指日可待。(来源:中航证券)