近室温下超导的新证据

乔治华盛顿大学的研究人员朝着实现物理学中最受欢迎的目标之一迈出了重要的一步：室温超导。

超导性是缺乏电阻，并且当它们冷却到临界温度以下时在许多材料中观察到。到目前为止，超导材料被认为必须冷却到非常低的温度(零下180摄氏度或零下292华氏度)，这限制了它们的应用。由于电阻使系统效率低下，通过利用室温超导体消除一些这种电阻将允许更有效地产生和使用电力，增强全世界的能量传输和更强大的计算系统。

“超导可能是科学发现的最后一个伟大的前沿，可以超越日常技术应用，”GW工程与应用科学学院的副研究教授Maddury Somayazulu说。“室温超导一直是众所周知的'圣杯'等待发现，实现它 - 尽管在200万个大气压下 - 是科学史上一个范式转变的时刻。”

这一发现的关键是在非常高的压力下产生一种富含金属的富氢化合物：大约200万个大气压。研究人员使用金刚石砧座细胞，用于产生高压的装置，将微小的镧和氢气样品挤压在一起。然后他们加热样品并观察结构的重大变化。这导致了一种新的结构LaH10，研究人员此前预测它将成为高温下的超导体。

在保持样品处于高压的同时，该团队观察到电性能的可重复变化。当样品在180-200千兆帕斯卡压力下冷却到260 K(零下13 C或8 F)以下时，它们测得电阻率显着下降，表明在近室温下具有超导性。在随后的实验中，研究人员发现转变发生在甚至更高的温度，高达280 K.在整个实验过程中，研究人员还使用X射线衍射观察同一现象。这是通过位于伊利诺伊州阿贡的阿贡国家实验室的高级光子源的同步加速器光束线完成的。

“我们相信这是超导的新时代的开始，”GW工程与应用科学学院的研究教授Russell Hemley说。“我们只研究了一种化学系统 - 稀土La加氢。该系统还有其他结构，但更重要的是，还有许多其他富含氢的材料，这些材料具有不同的化学成分可供探索。我们有信心许多其他氢化物 - 或超级氢化物 - 将在压力下具有更高的转变温度。“

与Somayazulu博士和Hemley博士一起，研究团队包括GW工程与应用科学学院的副研究教授Muhtar Ahart，以及华盛顿卡内基研究所和阿贡国家实验室的合作者。他们目前正致力于在Advanced Photon Source和其他地方的光束线上增加实验能力，以便能够量化这类超导体的关键参数。在未来，该团队希望对超导体的基础物理学有更深入的了解，以便了解其众多的实际应用。

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