什么是超导以及室温超导有什么用

一、超导是什么？

超导现象是指在某些特定材料下，当它们被降温到低于某一特定温度时，电阻突然变为零，电流得到自由传输的现象。这种现象被称为超导。这些特定材料被称为超导体，而降温到使超导现象出现的温度称为这些材料的超导临界温度。 超导现象的具体形成机理是超导电子对，即“库珀对”。当经过足够的低温时，金属的原子和离子等物质粒子会因为热运动趋于静止，而电子也将减少其碰撞距离，从而引起了电子对“库珀对”的形成。这些电子对以一种与普通的自由电子不同的方式运动，导致了电阻突然变为零的现象。

超导现象的条件主要包括以下几点：

1. 材料：超导现象主要出现在某些金属、合金和化合物中，包括铜、铝、铅、银、钨等。

2. 温度：超导体的超导临界温度是指超导现象所需的最低温度。不同的材料有不同的超导临界温度，一般而言，超导临界温度较低，通常需要将材料降温至超低温度，最低可达-273度，即绝对零度。

3. 相对位置：电子存在库珀对时，要求这些电子必须相对位置比较接近。 超导体的应用日益广泛，超导技术在磁共振成像、粒子加速器、磁悬浮交通、电力输电等领域得到了广泛应用。

二、超导有什么用？

超导材料由于其独特的电学和磁学性质，很多领域都有着广泛的应用前景。

1. 磁共振成像(MRI)：超导材料被用于制造超导磁体，并用于医学磁共振成像(MRI)，这种技术被广泛应用于神经学、肿瘤学、心血管学等医学领域。

2. 加速器：超导材料被应用于高能物理学研究中的粒子加速器，如大型强子对撞机等，可以使研究者进行更准确的实验。

3. 能源领域：超导材料可用于输电线路和配电装置中，可以降低能量损失、提高输电效率和减少环境污染，另外在风力发电、太阳能发电等领域都有着广泛的应用

4. 设备和仪器：超导材料还被应用于制造电机、电缆、大功率电子器件、超导磁浮列车等高科技设备，以及高灵敏、高精度的仪器，如精密测量仪器、精密实验仪器等。 总体而言，超导材料的应用前景非常广阔，随着科技的不断发展和进步，超导材料的应用前景也将越来越广泛。

三、室温超导真的可实现吗？

从此前的研究来看，室温超导尚属于科学理论研究阶段，还没有找到确切的室温超导材料。虽然近年来涌现出一些非常有希望的室温超导候选材料，例如LaH10和H3S等氢化物、光滑铜氧化物等，但是它们的临界温度仍然远远低于室温，需要持续的研究和技术突破才能实现室温超导。因此，室温超导的可行性目前仍然存在一定的技术和理论难度。尽管如此，研究人员仍然对室温超导持有高度的热情和兴趣，这是因为室温超导有着很多潜在的应用前景，包括提高电能传输效率，减少能源消耗，提高能源转化效率等。因此，许多研究机构和企业正在加紧对室温超导材料的研究和探索，希望更早地实现室温超导的突破。 总之，室温超导的可行性仍然需要进一步的科技研究和探索，但是随着科技和理论的不断发展，未来我们会有更多的机会去实现这一目标。

2020年10月14日，Nature 发表的一篇首次实现 “室温超导” 的封面论文引发轰动。2022年9月26日，在所有论文作者都不同意撤稿的情况下，Nature 编辑部撤掉了这篇论文。在2023年3月8日下午进行的 APS March Meeting 2023 会议上，团队成员再次公布了在近环境温度下超导特性材料的最新研究进展，这可能标志着室温超导材料及应用技术的曙光已经来临。