迈向变革性技术的超酷一步

大学物理学家通过改进哈佛大学诺贝尔奖得主珀西·布里奇曼 (Percy Bridgman) 首创的设备,获得了了解超导性的新窗口

来源:哈佛大学报

一个多世纪以来,凝聚态物理学一直在努力解决尚未解决的最大挑战之一:如何构建在室温下运行并无损耗传输电力的超导体。

现在,在最近发表在《自然》杂志上的一篇论文中,哈佛大学的物理学家团队报告了关于为什么一种有前途的超导体会产生神秘的不均匀结果的新见解。

研究人员使用了一种新颖的方法来研究高压下的材料,将量子传感器添加到上世纪诺贝尔奖获得者哈佛物理学家首创的简单设备中,这种工具可能会被证明对推进未来的工作有用。

“我们可以在高压下提出以前无法提出的问题,”Norman Yao'09 博士说。 '14,物理学教授和这项新研究的资深作者。 “我们从同事那里得到最多的问题是:你也能测量我们的岩石吗?”

大多数现有导体在没有一定电阻的情况下无法传输电力,因此会损失电力(在美国,约 5% 的电力在传输过程中损失,但在某些国家,损失相当于能源生产的一半)。超导体具有零电阻,因此没有能量损失,这使得它们有可能成为一项革命性的创新。

理论上,更好的超导体可以使其在经济上可行,例如,西伯利亚的风电场为东亚供电,或撒哈拉沙漠的太阳能电池板为欧洲供电。

它们在其他应用中也具有巨大潜力,例如磁体技术、电机、磁悬浮列车、高能粒子加速器和磁共振成像 (MRI) 系统。目前,MRI 机器使用液氦将超导线圈的温度降至 -452 华氏度。

超导体于 1911 年首次被发现,但由于这种材料需要极冷的温度,因此实际应用长期以来一直难以捉摸。