室温超导是什么意思 室温超导有什么用
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发布时间：2024-09-25 16:03
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时间：2024-10-01 03:45
室温超导是什么意思
室温超导，即在室温条件下实现的超导现象。超导现象最初是在接近绝对零度的极低温度下观察到的，大多数超导体也仅在接近绝对零度的温度下工作。人类如在通常的物理条件下实现室温超导，有望通过产热最小化提升电导体和装置的效率，并让超导材料在生产生活中得到大规模应用，全面而又深刻地改变人类社会。
要了解“室温超导”，首先我们要知道什么是“超导”。“超导”是一种特殊的物理现象，指的是某些物质在低温或高压的情况下表现出“电阻为零”的性质，这种物质被称为“超导体”。
简单来说，“超导”就是在特定条件下电阻为零的现象。而“室温常压超导”，就是在不需要特殊条件的情况下，就能实现零电阻、抗磁性的现象。
这种技术一旦实现，首先，在能源方面，原本电力的传输会产生消耗，且随着距离的增加，消耗会越大。而“室温超导”零电阻的特性，或将实现超长距离无损耗输电，产能和利用效率将会大大提升。
其次，在交通方面，无损的电力传输和高效的能源存储，或使新能源汽车实现充电五分钟行驶两千公里，磁悬浮列车或成为日常，未来将直接改变人们的交通方式。
最后，在信息处理方面，芯片将无需再顾及发热问题，手机也能拥有小型超算能力，算力的瓶颈将被突破，人工智能和数字技术将迎来爆发式发展。
可以说，“室温超导”带来的无损世界犹如科幻电影，无疑将开启第四次工业*。
超导发展史是怎么样的
1908年，荷兰物理学家Kamerlingh Onnes成功将氦气液化。1911年，Onnes在用液氦将汞的温度降到4.15K时，发现汞的电阻降为零。他把这种现象称为“超导性”。他也因此获得了诺贝尔物理学奖。
自此，汞成为了科学家发现的第一个超导体，其超导Tc为4.2K。所谓的超导Tc即超导转变温度，也就是超导体由正常态进入超导态的温度。
1957年，John Bardeen，Leon Neil Cooper和John Robert Schrieffer 3位美国科学家提出了以他们姓氏首字母命名的BCS理论，该理论解释了超导现象的微观机理。
基于这一理论，科学家McMillan提出，超导转变温度可能存在上限，一般认为不会超过40 K。这就是历史上著名的麦克米兰极限。
1986年，德国科学家Johannes Bednorz和瑞士科学家Karl Müller发现陶瓷性金属氧化物可以作为超导体，开启了铜基高温超导体的时代，从而获得了1987年诺贝尔物理学奖。
1987年，美国华裔科学家朱经武与台湾物理学家吴茂昆以及*科学家赵忠贤相继在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的“温度壁垒”（77K）也被突破了。
2008年，东京工业大学的细野秀雄与其合作者发现了新的一类铁基超导体。随后，铁基超导体的超导临界温度很快被提高到55K。
2012年，清华大学的薛其坤及其合作者发现生长在SrTiO3衬底上的单原子层FeSe具有高于77K的超导临界温度，这也是目前铁基超导体的最高超导临界温度记录。
2015年，物理学者发现，硫化氢在极度高压的环境下（至少150GPa，也就是约150万标准大气压），约于温度203K（-70°C）时会发生超导相变，是目前已知最高温度的超导体。
2018年，中国物理学生曹原以第一作者发表两篇论文于《自然》期刊，发现了两层石墨烯以1.1度的偏转夹角叠起来时实现了1.7K温度下的超导。
