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室溫超導體

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室溫超導體又稱常溫超導體(Room-temperature superconductor),是指可以在高於0°C的溫度有超导现象的材料。相較於其他的超導體,室溫超導體的條件是日常較容易達到的工作條件。截至2020年 (2020-Missing required parameter 1=month!),最高溫的超導體是超高壓的含碳硫化氢系统英语carbonaceous sulfur hydride,壓力267 GPa,其臨界溫度為+15°C[1]

常壓英语Ambient pressure下的最高溫超導體是高溫超導體銅氧化物(cuprates),在138 K(−135 °C)的溫度下有超导现象[2]

之往有許多的研究者曾懷疑室溫超導體是否可能實現[3][4],不過超導的溫度一再提高,其中也有許多是以往沒有預期到,或是以往認為不可能的溫度。

早在1950年代就有人提出在「接近室溫」下出現的超导现象。若可以找到室溫超導體,可解決全世界能耗問題、開發速度更快的電腦、用在先進的儲存裝置、超靈敏的感測器,以及許多其他的可能性。[4][5]

2023年7月23日,来自韩国科学技术研究院(KIST)的量子能源研究中心的韩国团队在arXiv预印本服务器上发布了一篇名为“The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor”(首个室温常压超导体)的论文,描述了他们称之为LK-99的新型室温超导体。[6] 该论文还伴随着arXiv上的姊妹论文,[7] 一篇韩国期刊上的论文[8] 以及一项专利申请。[9] 多位专家对此表示怀疑,牛津材料科学教授Susannah Speller表示,“目前还为时过早,我们还没有得到这些样本超导性的有力证据”,因为缺乏超导性的明确标志,如磁场响应和热容量。其他专家也对数据可能被“实验过程中的错误和LK-99样本的缺陷”解释表示担忧,一位科学家质疑了研究人员使用的理论模型。[10]


參考資料

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  1. ^ Snider, Elliot; Dasenbrock-Gammon, Nathan; McBride, Raymond; Debessai, Mathew; Vindana, Hiranya; Vencatasamy, Kevin; Lawler, Keith V.; Salamat, Ashkan; Dias, Ranga P. Room-temperature superconductivity in a carbonaceous sulfur hydride. Nature. 15 October 2020, 586 (7829): 373–377. PMID 33057222. doi:10.1038/s41586-020-2801-z. 
  2. ^ Dai, P.; Chakoumakos, B.C.; Sun, G.F.; Wong, K.W.; Xin, Y.; Lu, D.F. Synthesis and neutron powder diffraction study of the superconductor HgBa2Ca2Cu3O8+δ by Tl substitution. Physica C. 1995, 243 (3–4): 201–206. Bibcode:1995PhyC..243..201D. doi:10.1016/0921-4534(94)02461-8. 
  3. ^ Geballe, T. H. Paths to Higher Temperature Superconductors. Science. 12 March 1993, 259 (5101): 1550–1551. Bibcode:1993Sci...259.1550G. PMID 17733017. doi:10.1126/science.259.5101.1550. 
  4. ^ 4.0 4.1 Almaden Institute 2012: Superconductivity 297 K – Synthetic Routes to Room Temperature Superconductivity. researcher.watson.ibm.com. 25 July 2016 [2021-09-02]. (原始内容存档于2013-12-12). 
  5. ^ NOVA. Race for the Superconductor. Public TV station WGBH Boston. Approximately 1987.
  6. ^ The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor (PDF). [25 July 2023]. (原始内容存档 (PDF)于25 July 2023). 
  7. ^ Superconductor Pb10−xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism. [26 July 2023]. (原始内容存档于25 July 2023). 
  8. ^ 다음논문 Consideration for the development of room-temperature ambient-pressure superconductor (LK-99). [26 July 2023]. (原始内容存档于26 July 2023). 
  9. ^ Room temperature and normal pressure superconducting ceramic compound, and method for manufacturing same. [26 July 2023]. (原始内容存档于26 July 2023). 
  10. ^ Padavic-Callaghn, Karmela. Room-temperature superconductor 'breakthrough' met with scepticism. New Scientist. 26 July 2023 [26 July 2023]. (原始内容存档于2023-08-22). 

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