列车1小时狂飙1000公里？“室温超导”让科学家们“炸”了！

电压力锅的压力是1.8个大气压，把钢铁压成泥需要100个大气压，那么10000个大气压呢？

这两天，物理学界“炸锅”了。

被《自然》撤稿的美国罗彻斯特大学助理教授兰加·迪亚斯在3月8日举行的美国物理学大会上宣布，在10000个大气压（1GPa）下实现了室温超导，语惊四座。在此之前，室温超导一直是物理学家们梦寐以求的终极目标。

室温超导成真能实现什么技能？按照超导磁悬浮原理，你能坐上飞驰的磁悬浮列车，1小时狂飙1000公里，2小时从成都跑到北京。关于核聚变、量子计算、甚至是医学用的核磁共振设备都将立马实现更新迭代。

科学家们炸了！一拨意见是兴奋激动，一拨意见是冷静批判，一拨意见是默默围观，还有一拨，估计已经迫不及待地开始验证迪亚斯的结论。“他提出了电学、磁学、比热三个证据，数据比之前的要好。”3月8日，电子科技大学物理学院教授、凝聚态物理研究所所长乔梁告诉封面新闻记者。近日，乔梁和他的团队在超导新材料研究领域取得重大突破，该研究结果在线发表在国际学术期刊《自然》上。

物理学家迪亚斯

10000个大气压下实现的室温超导新材料

3月8日，美国物理学大会上，迪亚斯抛出一个大瓜——团队通过高压手段发现一种室温超导新材料。这种材料由镥-氮-氢构成，它最爆炸的点在于，超导现象不仅能在21℃的室温条件下实现，压强还从上百GPa降低到了1GPa。1GPa是什么概念？相当于标准大气压的10000倍。

“要知道，最近5年科学家们研究的超导材料，都是在200多个GPa条件下进行，相当于地球核心承受的压力，这是非常巨大的。而迪亚斯的团队直接把数据压至了1个GPa。如果这个实验经得住验证，那以后沿着这个路径，超导，将从10000个大气压降低到100个大气压，再到10个大气压，最终趋向室温常压。”对于迪亚斯的发现，乔梁表示，“我相信，从昨天起，就有人开始验证迪亚斯的结论了。”

超导试验示意图

“如果能实现室温超导就真牛了”

“温度或压力是超导的两个约束条件，我们最终希望要达到的是室温常压超导。”乔梁解释。

从实用的角度讲，首先满足常压环境，进一步希望超导材料的超导临界温度尽可能地高。但传统的金属或合金，其超导转变温度往往很低（零下250度），限制了它们的应用范围。所谓的“高温超导”是指该类材料的超导临界温度值比那些传统金属超导材料的要更高。但是目前常压高温超导材料的最高超导临界温度是零下170度，也还是相当低。

另外，压力也可以改变材料的电子结构和微观作用机制，进而诱发超导转变。近几年发展的氢化物高压超导体，其临界温度迅速飙升至零下几十度的温度范围，远超高温超导材料。但氢化物超导材料往往需要高达几百GPa的超高压约束。即使是迪亚斯团队目前做到的1个GPa，在目前的工程应用领域内，也还有很大局限，有一系列的技术问题需要克服。这两个约束目前很难打破。

罗切斯特大学官网介绍兰加的研究

“就看谁先把这个样品复制出来”

全世界所有的输电线用的都是铜、铝等金属材料，它们都有一定的电阻，造成电能在输送过程中的损失高达30%。如果用上了室温超导材料，电能在传输中就没有任何损失。目前，已知的超导磁悬浮列车最高速度每小时350公里，如果实现了室温常压超导，按照超导磁悬浮原理，在没有任何摩擦力作用下，列车每小时能跑到1000公里，从成都到北京，也就2个小时。如果实现室温常压超导，医疗用的昂贵的核磁共振检查设备，超导量子计算、超导核聚变装置……将打破各种限制，想想都令人激动。

“从他论文中发表的实验数据看还不错。但这些数据是否确凿可靠、数据处理方法是否合理、是否能够得到业内人士的普遍认可，可能还需要时间来鉴别。”鉴于迪亚斯此前被《自然》撤稿的黑历史，部分科学家对他这次的发现表示了质疑。

“即使有人按照他的方法来制备样品，可能也不容易，这个材料体系的合成需要高压的环境和比较特殊的实验装置，其性能的检测也需要高压原位的表征方法，有一定的难度和门槛。相信有条件做的人一定在做，就看谁先把这个样品复制出来。”乔梁对迪亚斯发现的证明也表现出了极大的关注。

封面新闻记者 张峥

往期推荐

近期热门视频

更多精彩视频，请关注封面新闻视频号

编辑 李扬
责编 王萌审核 杨明荣

点“在看”，持续关注！