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休斯顿大学物理学家以151开尔文打破超导温度世界纪录

发布于 2026年3月11日 798 浏览

休斯顿大学的物理学家在凝聚态物理学领域取得了一项突破性成就,在常压条件下创造了超导性的新世界纪录。该研究团队记录到的超导转变温度达到151开尔文,相当于约零下122摄氏度或零下188华氏度,超越了此前保持多年的133开尔文纪录。这是自1911年荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯首次发现超导现象以来所记录到的最高转变温度。

超导性是指某些材料能够以完全零电阻导电的能力,这意味着在电力传输过程中不会损失任何能量。然而,实现这种状态传统上需要将材料冷却到极低温度,通常接近零下273.15摄氏度的绝对零度。一个多世纪以来,提高超导临界温度一直是物理学界最为迫切追求的目标之一,而休斯顿团队的成就代表了这一事业中的重大飞跃。

这一突破得益于休斯顿大学研究组开发的一种名为压力淬火的新型技术。在这种创新方法中,材料首先被置于极高的压力下,然后迅速淬火冷却。这一过程能够有效地将增强的超导特性锁定在材料中,即使材料恢复到常压条件后依然保持这些特性。该技术为寻求进一步突破超导温度极限的研究人员开辟了一条全新的研究路径。

这项发现的影响远远超出了实验室的范畴。超导材料有潜力彻底改变众多行业和技术领域。在电力传输过程中零能量损耗的更高效电网可以大幅减少全球能源浪费。先进的医学成像系统,包括下一代核磁共振成像设备,可以变得更加强大和普及。量子计算领域将从中获益巨大,因为超导电路已经是构建量子处理器的主要平台之一。

在计算和医学之外,更高温度下的超导性可以加速核聚变能源技术的进步,这项技术有望提供几乎无限的清洁能源。磁悬浮交通系统,通常被称为磁浮列车,也可能变得更加实用和普及。超导转变温度的每一次递增都使这些变革性应用更接近商业可行性和日常使用。

尽管达到151开尔文相比此前133开尔文的纪录是一项显著进步,但科学家们承认,室温超导性——大约在293开尔文即20摄氏度时实现——仍然是一个遥远的目标。然而,18开尔文的跃升代表了该领域数十年来最重大的进展之一。休斯顿物理学家开创的压力淬火技术在科学界引发了极大的兴奋,因为它暗示了通向更高温度超导体的全新途径。

休斯顿大学的研究人员表示,他们计划继续完善压力淬火方法,并探索可能产生更高转变温度的额外材料组合。国际物理学界对此反应热烈,专家将这一成果描述为追求实用超导技术漫长历程中的潜在转折点。随着世界各地的实验室开始复制和拓展这项工作,将超导性应用于日常生活的梦想已经切实地向现实迈进了一大步。

来源: The Quantum Insider, University of Houston

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