《【2017年整理】固体硫化氢刷新超导最高温度》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】固体硫化氢刷新超导最高温度（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、固体硫化氢刷新超导最高温度2015-07-02测量表明，硫化氢超导转变温度高达70 C，大大超过了以往的其他超导材料。超导线圈可以让物体保持磁悬浮状态，同时还不用额外输入能量，但这需要极低的温度。为了寻找在室温下完全没有任何电阻的导电材料，科学家们已经努力了很久。而现在，他们或许又往前迈进了一大步。科学家发现，在很高的压力下，硫化氢分子在 203 K（70 C）的温度就可以呈现出超导效应，这打破了超导温度的记录。该记录初步证明了他们去年年末公布的发现，目前尚需要其他几个研究组的数据支持。也有一些物理学家呼吁大家谨慎对待。他们表示，实验结果“看起来很好”，但并不是滴水不漏。然而材料科学与超导科学
2、家认为实验结果已经很有说服力了。他认为该发现是继 1986 年应该科学家发现铜氧化物超导性之后，高温超导领域的又一项重大突破。去年 12 月，化学家和物理学家报道说，他们发现了硫化氢在低于 190 K 的温度下会产生超导性。他们把 10 微米宽的样品放在金刚石压腔中，对其施加 150 万大气压的压强，发现当温度降到 190 K 时，它的电阻率会急剧下降到之前的 1/1000，这个阈值温度被称为临界温度。然而，在当时，研究者没能在该材料上找到超导性的另一个关键特征：即超导物质在临界温度以下会对磁场产生排斥。而在最新的研究中，物理学家构建了一个无磁场的腔以防止干扰，并采用了非常精确的磁强计。他们在
3、外磁场中将尺寸为 50 微米的硫化氢样品加压到 200 万个大气压，并从略高于绝对零度的温度开始慢慢升温。最终，在温度达到 203 K 时观察到样品的“磁化信号”突然增加，这清楚地表明，当样品处于该温度以下时出现了迈斯纳效应（而现在消失了）。为什么他们这次观察到的临界温度比去年的还要高呢？研究者解释为这是样品的晶体结构与去年的有所不同所导致的（在低温高压的条件下，硫化氢处于固态）。逐渐获得认可科学家说，今年他们报告这件事时，还有很多超导领域的科学家怀疑这一发现，但随着 6 月中旬研究者公布了新的数据以后，与会者都广泛接受了他们的结果。该会议上，中国与日本的研究组都相继报道他们重复出了硫化氢超导
4、性实验的结果，包括电阻率下降与迈斯纳效应。物理学家宣布他和他的团队利用提供的样品和他们自己的制冷系统，证实了其在 190 K 的温度下可以产生电学上的转变。持保留态度的仍旧认为，研究组需要更仔细地检查他们的实验条件，以确保他们的发现不是来自于一些未能得到控制的系统误差，比如精密磁化测量当中的背景噪音。他们认为，超导性可能来自于高压状态下 H3S 晶格中产生的振动。这类振动将电子成对地绑定在一起，因此能无阻力地穿过晶格，正如用来解释常规低温超导现象的巴丁-库珀-施里弗（BCS）理论一样。他们指出，如果原理真如以上所述，那么其他的含氢化合物可能会有更高的超导温度，甚至达到室温，因为理论并没有设定超导转变温度的上限。但理论物理学家并不相信晶格振动是正确的解释。“在我看来，高压硫化氢的超导临界温度为什么这么高仍然是尚未解决的问题。”他说。
