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首次发现液氮温区镍氧化物超导体!高温超导材料成为可能

作者:海尔生物医疗科技(成都)有限公司     |   发布时间:2023-08-04 13:17:52

今年7月,中国科学家首次率先独立发现全新高温超导体系,这是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料。该发现将有望推动破解高温超导机理,使设计和预测高温超导材料成为可能。

 

超导材料

早在1911年,人类就发现有些导体在低温下会出现零电阻,反磁性,和量子隧道效应。但在此后长达七十五年的时间内,所有已发现的超导体都只是在极低的温度(23 K)下才显示超导性质,因此对它们的应用受到了极大的限制。

 

高温超导材料

什么是高温超导材料?大多数人认为“高温”就应该是几百几千度,其实并不是这样的。之所以被称为高温超导材料,是因为相对原来超导所需的超低温高了许多,但也有零下200摄氏度左右。

高温超导材料,通常是指其临界温度在液氮温区(77 K)以上超导的材料,可以在液氮制冷环境中使用。

 

超导材料对液氮的需求

超导材料被置于液氮中,其温度降至低于其临界温度时,超导材料内部的电阻将几乎为零,电流能够在其中自由流动,而不会产生能量损耗,并且可以持续流动几年,形成“超导性”。

这项技术的关键是使用经济高效、节能环保的液氮,从而可以实现零电阻电流的传输和存储,在很大程度上提高了能源利用效率和节能减排效果。

由于超导材料必须在液氮温区才能发挥其特性,因此液氮的使用量和消耗速度成为制约超导磁体使用的因素。而液氮的储存和管理需要特殊的设备——液氮罐。

智泠液氮储存系统(图源:海尔生物医疗科技(成都)有限公司)

目前,超导技术与电力技术的结合,已给电力行业的发、输、配电带来革命性的改变,高温超导电缆、超导电机、超导变压器、超导限流器、超导储能装置,都需要超导技术的支持。未来,超导技术将在信息技术、工业加工技术、超导电力、生物医学和交通运输等领域,实现更广泛的应用。

(资料来源网络)

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