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標題: 更緊密分布的氫原子﹐可促進常溫常壓下超導現象 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2020-2-6 12:04 AM 標題: 更緊密分布的氫原子﹐可促進常溫常壓下超導現象

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　　假如常溫超導材料有朝一日終於問世﹐將在工業領域徹底改變能源效率。最近美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)科學家發現﹐金屬氫化物材料中的氫原子排列比模型預測得還要緊密﹐這種特徵可能是促進常溫超導現象的關鍵。
　　超導體是指在特定溫度下呈現電阻為零的導體﹐可形成極強大的磁場﹐能產生不少革命性應用﹐比如時速超過500公里的磁浮列車﹑超導量子干涉儀(已有實際應用﹐如﹕MRI)﹑粒子加速器﹑超導輸電線路等。百年前﹐科學家在極低溫度(4.2K)下首度發現材料具有超導特性﹐如今科學研究已進展到高溫超導體﹐目前已知最高溫的超導體材料是超氫化鑭﹐在170GPa壓力﹑零下23℃(250K)時會出現超導特性。
　　一個超導材料的溫度越接近室溫﹐商業化成功機率也越大﹐然而上述超氫化鑭最可惜的是仍需要施加極高壓力﹐離普及應用還有段距離。幾十年來﹐材料科學家的「聖杯」就是尋找能在室溫與常壓下出現超導特性的材料﹐更崇大的目標是自廉價﹑性質穩定的金屬中發現。
　　最近﹐美國橡樹嶺國家實驗室團隊進行了中子散射實驗﹐研究在大氣壓力下﹑溫度介於5~250K的釩鋯氫化物樣本﹐發現金屬氫化物中氫原子的排列比過去模型預測得還要緊密﹐這可能是促進常溫常壓超導體的關鍵。
　　見首圖原子結構﹐釩原子(金色)與鋯原子(白色)包圍住中間的氫原子(紅色)﹐氫與氫之間的距離短至1.6 Å﹐如此能讓更多氫填充至材料中從而促進超導。已知金屬中所含的氫會影響其電子性能﹐因此原子間的排列結構非常重要﹐過去已發現具有類似氫原子排列的其他材料具有超導特性﹐但僅能在極高壓力下出現。
　　接下來的實驗中﹐研究人員準備於釩鋯氫化物內添加更多氫﹐以評估該材料的電導率﹐也許能再度突破高溫超導體的紀錄。

作者: jerryaae 時間: 2020-2-6 10:09 PM

緊密的狀況不就是
高壓下的氫原子
具有超導體的狀況嗎
但是很有趣阿
特別的現象

作者: conductor57 時間: 2020-2-7 12:43 AM

很有趣的發現,不知道BCS模型是否可以解釋這個現象

作者: giltycard 時間: 2020-2-11 10:42 AM

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