熱點跟蹤:舉全球之力探索幾十年的室溫超導材料,真的要來了嗎?
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8月1日,繼A股超導板塊強勢領漲后,美國超導收漲60%,盤前一度大漲超140%。近5個交易日,該股累計上漲約130%,目前股價已接近近三年高位。8月2日開盤,A股再度刮起超導旋風。永鼎股份、創新新材、百利電氣、中孚實業、東方鉭業、精達股份等超導概念股,開盤觸及漲停。究竟什么是超導?超導的全稱是超導電性現象,是指某些材料在溫度降低到某一臨界溫度時電阻突然消失,電流可在其間無損耗流動的現象。具備這種特性的材料被稱為超導材料或超導體,具有完全導電性、完全抗磁性和通量量子化三大特性。基于這三大特性,超導材料目前已被廣泛應用于電子通信、交通運輸、國防軍事、電力能源、醫療研究等多個領域,形成了多樣化的應用場景與超導產品。對于人類來說,超導并非是新現象。而引爆超導炒作風則是要在超導概念前加上“室溫”二字。誘發全球狂歡的“室溫超導”早在1911年,荷蘭物理學家昂尼斯利用液氦將汞冷卻到4.2K以下,測量到其電阻幾乎降為零,首次發現超導現象。
沒有電阻意味著可以大量節省能量,但要產生低溫環境所耗費的能量更大,這大大限制了超導技術的應用場景。長期以來,人類不斷追求提高能夠產生超導的臨界溫度。由于要產生液氦所需要的能量還是太大了,而液氮所需的能量相對更小,對于那時的人類來說,如果能用液氮的溫度(77K)就能產生超導現象,已經是了不起的成就。甚至在相當長一段時間內,科學家認為液氮的溫度壁壘是無法突破的,也就是無法在77K以上產生超導。直到1987年,美籍華人吳茂昆和朱經武在釔鋇銅氧系材料上把臨界超導溫度提高到90K以上,從而突破了所謂的液氮“溫度壁壘”,人類進入了高溫超導的世界。這里的“高溫”與人類普遍認知的高溫是完全不同的,是指能夠在77K也就是攝氏零下196度以上實現超導的現象。而近期火熱的室溫超導是指在室溫條件下產生的超導現象,在科學界一般把室溫定義為攝氏25度左右。如果在室溫下實現超導,意味著人類不需要為產生超導而創造低溫環境,其應用場景將大大擴展,而室溫超導是在更容易達到的溫度上實現超導,若能在常溫下實現超導將為產業帶來巨大變革。根據中國科學院物理所的科普文章,臨界溫度高于40K(零下233.15℃)的超導體稱為高溫超導體,把臨界溫度高于300K(26.85℃)的超導體稱為室溫超導,這意味著,室溫超導的臨界溫度要比高溫還要高得多。近年來,有多個研究團隊聲稱實現了室溫超導,但最終都被證明是造假……而此次“室溫超導”風暴席卷全球,則源于韓國團隊發表了兩篇論文,宣稱成功合成了世界上第一個室溫常壓超導體——改性鉛磷灰石晶體結構(LK-99),臨界溫度為127℃。消息一經發布便再度引起廣泛關注。室溫超導真的來了嗎?7月28日,南京大學物理學院教授聞海虎對媒體記者表示,“我們仔細分析了他們的數據,從三個方面——電阻、磁化和所謂的磁懸浮,都不足以說明它是超導現象(材料)。”“我們判斷(它所謂的超導)極有可能是個假象。”隨后,國際上多個研究團隊試圖合成“LK-99”,驗證其實驗結果。8月1日,中美俄均有實驗室宣布合成了該晶體。雖然還未證實其超導性,但初步驗證了抗磁性。“LK-99”的神秘面紗,正在逐步掀開。“LK-99”是否是超導材料,依舊眾說紛紜8月1日,美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)在 arXiv 上提交了一篇論文,其結果支持 LK-99 作為室溫環境壓力超導體。但同時上海市超導材料及系統工程研究中心主任、超導應用研究專家洪智勇在東吳電子舉辦的內部電話會上表示,近期韓國研究團隊公布的超導體極大概率不是室溫超導。他在接受媒體采訪時表示,這次韓國團隊報道材料的合成方法非常明確且簡單,但測試方式和數據的呈現形式以及數據的嚴謹程度都非常粗糙,更和國際認可的一些驗證超導性能的測試方法差距很大。從目前呈現的數據來看,他們還只是通過合成和參雜,在本應不具備明顯電磁特性的鉛磷灰石化合物中,發現在室溫下具有了一定的導電性和弱抗磁性,但是這個導電性還弱于銅、銀等金屬導體,這是一個有趣的物理現象,但實驗結果離證明樣品是超導體或者說樣品中含有超導成分還相差甚遠。值得注意的是,在論文引起國際關注后,發布室溫超導論文的韓國研究團隊的成員則表示,論文存在缺陷,系團隊中的一名成員擅自發布,目前團隊已要求下架論文。而關于韓國團隊研究的真假尚未有定論,又有一家美國公司也宣稱發現了室溫超導體,并且已經獲得相關專利。位于美國佛羅里達州的Taj Quantum公司發布公告稱,該公司已經獲得了一項關于室溫超導材料的重要專利,這可能意味著該材料將進入生產階段。Taj Quantum公司的首席執行官Paul Lilly表示:“我們很高興地宣布,我們終于獲得了我們的室溫II型超導體專利。概念題材,理性對待雖然室溫超導目前是否實現還未可知,但值得注意的是所有A股上市公司在公告中提到的所謂超導,其實都是高溫超導或者低溫超導。這會不會又是一場概念題材“擊鼓傳花”的市場狂歡?對于室溫超導在資本市場的火爆,你怎么看?歡迎來【評論區】聊聊~
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