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因为要证明某一材料存在超导性质,其必须满足两个条件:零电阻和完全抗磁性。其中,完全抗磁性“迈斯纳效应”是指超导体可以悬浮在磁铁上方,证明其有完全抗磁性,即磁场不能穿越超导体内部。
在会议上,金教授公布了多个样品的实验视频。首先他展示了一段用镊子翻转样品的视频,认为这排除了铁磁性。
对于这次实验数据的发布,韩联社表示,大部分参会人员反馈称,这次的数据结果与之前的“LK-99”相似。此外,在会议上并没有提供更多关于“SCTL”研究室的信息。
报道称,多位韩国国内专家也表示,这次的实验数据与去年的“LK-99”数据相比并没有其他重大进展。而且此次在学术会议上的结果发表,并不意味着其内容已经得到学术界认可。通过学术会议发表研究结果只需要满足一定的条件,任何人都可以进行,并不代表已经通过了批准程序。
然而,北京航空航天大学的研究团队却在他们的预印本论文中表示,他们并未观察到LK-99材料的室温电阻为零,也没有观测到磁悬浮现象。印度国家物理实验室也表示,他们并未观察到磁悬浮现象。
随后,在8月3日,韩国超导低温学会经过科学研判后得出结论,他们认为“LK-99”并非超导体,因为实验材料并未表现出“迈斯纳现象”。
室温超导有啥用,对我们生活有什么影响?
这就先要从超导体说起,几乎所有导体都存在电阻,而电阻的存在会耗费局部电能,以热的方式散失。这使得从日常小电器到特高压电线,无不存在电能损耗。
根据物质的导电性能,可以将其分为导体、半导体和绝缘体。在导体中,存在大量可以自由移动的带电粒子,他们可以在外电场的作用下自由移动,形成电流。
导体中自由的电子
在绝缘体中,电子则被束缚在原子周围,不能自由移动。半导体则介于二者之间。自由如导体,电子在运动的过程中也会受到原子的散射,产生电阻。当温度降低到一定程度时,一些物质会进入一种奇妙的状态——超导态。此时电阻消失了,电子在其中无阻碍地运动。这个温度称为超导转变温度。
超导体却意味着一种不存在电阻的状态。没有电阻就不会产生焦耳热,因此超导体可以应用于大规模集成电路,制备超导计算机;能够承载较大电流而不会有电流损耗,取代现有的高压输电线、制造超导电机等。
超导电机
超导体还具有完全抗磁性和约瑟夫森效应两个特征。
普通导体处于磁场中时,其体内会产生一个感应磁场。而处于超导态的物质,无论外磁场如何变化,其体内的磁感应强度一定为零。磁悬浮列车就应用了完全抗磁性原理,列车和轨道上装备的超导磁体使列车悬浮在空中。通过改变轨道上磁场的取向,可以使列车保持向前运动。
约瑟夫森效应是指两个超导体间隔很近,中间可以视为绝缘层,当距离近至原子尺度时,超导体中的电子对就可以越过绝缘层,产生超导电流。利用约瑟夫森效应,可以制作超导量子干涉仪,用于测量非常微小的磁信号。
超导电力悬浮系统
如果谁能在室温条件下实现超导,就可以说开启了一场新的技术革命。它首先可以催生物理学和材料科学等科学领域的新可能和新进步,并且直接作用在工业发展和社会进步的领域。它会改变电力储存和传输的方式,让能源更加高效,还会在信息通讯等领域有新的创新。
有了室温超导材料,电力传输过程中的能量损耗和低效的问题也会得到很大的解决。
比如我国很多的输电高压线,在电力输向全国的过程中会产生30%左右的损耗,有了室温超导材料,这些将不再是问题。电力没有了高压传输,运输成本也会进一步降低。
现在全世界各国都在研究核聚变,因为核聚变不是石油这种不可再生资源,也不是风能、太阳能等有所限制的能源。
核聚变可能会是最高效的能量生成方式,但是核聚变的一大瓶颈就是电阻太高。核反应堆里面的温度可以达到上亿摄氏度,必须用强劲的磁场来约束,常规的材料根本控制不住。
磁场中有了电阻的存在,很多本来可以被转化的核电能只能被损耗,这也是为什么现在的核聚变转化效率一直不高。但是如果有了室温超导材料,一切就又完全不一样了。
核聚变反应没有了热损耗,核电站也不再需要昂贵的冷却设备,全面商用更是有了途径。另外能源的存储效率也会得到提高。室温超导材料不但可以减少能量的储存空间,而且还可以快速地释放和传输能量。
从上面的这些运用就可以看出,如果“室温超导”如果得以实现,我们一直焦虑的能源问题将被彻底解决,所有用电的东西都要迎来革命。我们的世界上将会有取之不尽用之不竭的电力,到那个时候,巨大的变革将会影响到我们每个人的身上。
参考资料
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