喬治華盛頓大學(George Washington University)的研究者們實現了物理學中最令人期待的目標之一:室溫下的超導技術。

超導就是零電阻狀態,很多材料要在很低的溫度下才能實現,比如零下180攝氏度左右。這極大限制了超導體的應用範圍。喬治華盛頓大學工程應用科學研究員Maddury Somayazulu說:「儘管需在200萬個大氣壓下實現室溫超導,這仍是科學史上一個重要的時刻。」

科學家們造了一種富含氫元素的金屬,在近200萬個大氣壓的高壓下實現了超導。他們利用鑽石對頂砧(Diamond Anvil Cell)設備產生高壓,把金屬鑭(La)和氫擠壓在一起,然後高溫加熱,觀察其結構變化。

他們得到了新材料鑭化氫(LaH10),研究者們以前曾預測它可在高溫下具有超導特性。

但在180~200千兆帕斯卡(gigapascals)的壓力下,當其溫度降至260開爾文(約零下13度)時,研究者們觀測到了電阻的顯著降低,即實現了接近室溫下的超導。在後續實驗中,研究者們觀察到在溫度最高達280開爾文(約7攝氏度)時也可實現這一超導變化。

同是喬治華盛頓大學的研究員Russell Hemley說:「我們認為這是一個超導新紀元的開端。我們才實驗了一種化學材料——稀有的鑭化氫,還有很多其它富含氫的材料值得探索。我們有信心很多其它超氫化物在高壓下,在較高的溫度就可實現超導。」

這份研究本周發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上。◇