室温超导是什么意思 室温超导有什么用

导读：最近“室温超导”又刷屏了，室温超导的风在A股和美股同时引发新一轮投资热潮。有人说，如果“室温超导”当真取得突破，将引发能源、交通、计算、医疗检测等诸多领域的变革，甚至给人类文明带来巨大改变。那么，室温超导是什么意思？到底室温超导有什么用呢？下面一起来了解下吧。

室温超导是什么意思

室温超导，即在室温条件下实现的超导现象。超导现象最初是在接近绝对零度的极低温度下观察到的，大多数超导体也仅在接近绝对零度的温度下工作。人类如在通常的物理条件下实现室温超导，有望通过产热最小化提升电导体和装置的效率，并让超导材料在生产生活中得到大规模应用，全面而又深刻地改变人类社会。

要了解“室温超导”，首先我们要知道什么是“超导”。“超导”是一种特殊的物理现象，指的是某些物质在低温或高压的情况下表现出“电阻为零”的性质，这种物质被称为“超导体”。

简单来说，“超导”就是在特定条件下电阻为零的现象。而“室温常压超导”，就是在不需要特殊条件的情况下，就能实现零电阻、抗磁性的现象。

这种技术一旦实现，首先，在能源方面，原本电力的传输会产生消耗，且随着距离的增加，消耗会越大。而“室温超导”零电阻的特性，或将实现超长距离无损耗输电，产能和利用效率将会大大提升。

其次，在交通方面，无损的电力传输和高效的能源存储，或使新能源汽车实现充电五分钟行驶两千公里，磁悬浮列车或成为日常，未来将直接改变人们的交通方式。

最后，在信息处理方面，芯片将无需再顾及发热问题，手机也能拥有小型超算能力，算力的瓶颈将被突破，人工智能和数字技术将迎来爆发式发展。

可以说，“室温超导”带来的无损世界犹如科幻电影，无疑将开启第四次工业革命。

超导发展史是怎么样的

1908年，荷兰物理学家Kamerlingh Onnes成功将氦气液化。1911年，Onnes在用液氦将汞的温度降到4.15K时，发现汞的电阻降为零。他把这种现象称为“超导性”。他也因此获得了诺贝尔物理学奖。

自此，汞成为了科学家发现的第一个超导体，其超导Tc为4.2K。所谓的超导Tc即超导转变温度，也就是超导体由正常态进入超导态的温度。

1957年，John Bardeen，Leon Neil Cooper和John Robert Schrieffer 3位美国科学家提出了以他们姓氏首字母命名的BCS理论，该理论解释了超导现象的微观机理。

基于这一理论，科学家McMillan提出，超导转变温度可能存在上限，一般认为不会超过40 K。这就是历史上著名的麦克米兰极限。

1986年，德国科学家Johannes Bednorz和瑞士科学家Karl Müller发现陶瓷性金属氧化物可以作为超导体，开启了铜基高温超导体的时代，从而获得了1987年诺贝尔物理学奖。

1987年，美国华裔科学家朱经武与台湾物理学家吴茂昆以及大陆科学家赵忠贤相继在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的“温度壁垒”（77K）也被突破了。

2008年，东京工业大学的细野秀雄与其合作者发现了新的一类铁基超导体。随后，铁基超导体的超导临界温度很快被提高到55K。

2012年，清华大学的薛其坤及其合作者发现生长在SrTiO3衬底上的单原子层FeSe具有高于77K的超导临界温度，这也是目前铁基超导体的最高超导临界温度记录。

2015年，物理学者发现，硫化氢在极度高压的环境下（至少150GPa，也就是约150万标准大气压），约于温度203K（-70°C）时会发生超导相变，是目前已知最高温度的超导体。

2018年，中国物理学生曹原以第一作者发表两篇论文于《自然》期刊，发现了两层石墨烯以1.1度的偏转夹角叠起来时实现了1.7K温度下的超导。