刷屏的“室温超导”到底是个啥？离造福人类还有多远？

室温超导引发热议

近日，一则石破天惊的消息在科技界乃至全球范围内炸开了锅——美国罗彻斯特大学迪亚斯团队在《自然》杂志发表论文，宣称他们成功合成了一种“镥-氢-氮”三元化合物，能在接近常压和室温条件下实现超导。短短两天内，这一开创性成果犹如狂风骤雨般席卷各大媒体及社交平台，引发了刷屏式的热烈讨论。

超导现象揭秘

1. 何为超导？
超导，即某一温度下，导体电阻神奇地变为零的状态。这一奇妙现象最早由荷兰物理学家昂内斯于1911年发现，当时他发现在约-268℃的低温环境下，汞的电阻瞬间归零，由此开启了超导研究的大门。此后，德国物理学家迈斯纳进一步揭示了超导体的完全抗磁性特征，这意味着除了零电阻外，超导体还能完全排斥磁场进入其内部，展现出双重大特性。

2. 寻找近环境条件下的超导材料
百年间，数千种超导材料如单质金属、合金、过渡金属硫族化物等陆续被科学家挖掘出来，但它们都需要极低的温度或超高压力才能实现超导，这大大限制了其实际应用的可能性。因此，科研人员一直怀揣着一个梦想，那就是寻找能在室温和常压下实现超导的材料。

超导技术的应用前景

1. 超导技术的实用化进展
尽管实用化的超导材料主要分为低温超导与高温超导两类，但在众多领域已初露锋芒。早期，超导体广泛应用于强磁体、超导量子计算机以及高灵敏探测器等领域。现今，超导技术已经悄然渗透进我们的日常生活，如手机和卫星通讯中的高温超导滤波器显著提升了通信质量；医疗设备中采用的超导量子干涉器件（SQUID）则大幅增强了对人体心脑检测的精确度与灵敏度；甚至我国已率先投入使用的首个超导示范变电站，预示着超导技术在电网领域的巨大潜力。

2. 超导技术广阔的应用天地
未来可期，超导技术将在输电、电机、交通运输、航天、微电子、电子计算机、通信、核物理、新能源、生物工程、医疗乃至军事装备等诸多领域展现无限可能，绽放出耀眼光芒。

学界观点争鸣

1. 室温超导的界定与突破
中科院物理所研究员罗会仟指出，在物理学家眼中，严格的室温是指300K，相当于27℃。迪亚斯团队的研究关键在于，在约267GPa的压力下，碳-硫-氢体系实现了约288K（约15℃）的超导转变温度，首次将超导临界温度突破至0℃以上，虽然尚未达到真正意义上的室温300K，但其研究成果仍大胆冠以“室温超导”之名。

2. 迪亚斯研究成果亮点及局限
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，此次迪亚斯研究有两个创新点：一是将所需极端高压降低至相对较低的1GPa；二是引入稀土金属镥元素，合成了新型三元氢化物（N-Lu-H）。尽管该成果具有一定可靠性，但要实现实际应用，目前所需的1GPa压力仍然较高，距离真正的普及还十分遥远。

上海交大教授洪智勇则强调，即使最新的实验结果真实可靠，基于当前的技术条件，也无法将其做成实用化导线。他表示，相较于在大范围、长距离上实现零下196℃以上的高温超导，维持1万倍大气压仍然是个巨大的挑战。

3. 中科院物理所及其他专家点评
中科院物理所在官方公众号中表示，这项工作若能经得起行业内各个研究组的重复验证，无疑是突破性的重大成果，甚至有望问鼎诺贝尔奖。南京大学物理学教授刘俊明亦指出，只要其他课题组能够重复实验结果，那将是超导研究的重大飞跃。对于迪亚斯团队与国际知名氢化物超导电性专家Hirsch教授之间的学术争论，业内翘首以待最终结论，这场较量无疑将为物理学史留下浓墨重彩的一笔，生动体现了自然科学的魅力所在。
伊利诺伊大学芝加哥分校的材料化学家罗素·赫姆利对此给予高度评价：“这是一项卓越的研究，其提供的超导性证据相当坚实。”

国内超导研究的发展历程

罗会仟介绍，中国超导研究的历史可以追溯到上世纪60-70年代，且在国内科学家们的不懈努力下，中国在超导研究领域取得了一系列世界领先的成果。例如，赵忠贤院士团队在铜氧化物高温超导领域的突破，使钇钡铜氧化合物的临界温度达到了92 K，打破了液氮温度壁垒，并在铁基超导体研究中创造了55K的世界纪录，确立了中国在高温超导研究领域的领先地位。

来源：光明网 记者宋雅娟 综合整理自中科院物理所、腾讯新闻、界面新闻等