同行评审期刊中首次实际观察到室温超导性

一支由 Terra Quantum 领导的研究团队首次观察到室温超导现象。他们使用了透明胶带将热解石墨分离成薄片,发现褶皱排列引发电子结对形成超导电流的机制,并在薄片上观察到了室温下的超导现象。

这一发现有望在能源传输、医疗诊断、交通运输和量子计算等领域带来重大突破和应用。研究团队解释了超导现象的机制,并指出这一发现将带来室温下量子计算的可能性。

领先的量子技术公司Terra Quantum在Advanced Quantum Technologies杂志上发表了首次对室温超导性的观察,即石墨中的全球室温超导性

超导性是指导体无电阻(即无功率损耗)传输电流的能力,由荷兰物理学家Heike Kamerlingh Onnes于 1911 年发现。他观察到浸入液氦中的固体汞线在 4.2 K 时电阻突然消失,并立即向荷兰皇家艺术与科学学院报告,这一发现获得了 1913 年诺贝尔物理学奖的认可。卡默林·翁内斯的发现开启了人类历史的新纪元。

在大约三十年的时间里,人们认识到超导是一种宏观量子态,其特征也是迈斯纳效应,即超导体内部磁场的完全抵消;因此,这一发现刺激了量子力学的发展,而量子力学是当今科学和自然知识的基础。然而,超导模型预测人们很难期望它会在大约 20 K 以上发生。

现在,由 Vinokur 教授和 Yakov Kopelevich 教授领导的研究,以及来自坎皮纳斯大学、佩鲁贾大学和瑞士科学技术公司的合著者,发现了室温下的超导性。曾经被视为童话故事的希望变成了现实。

CA Trugenberger、MC Diamantini 和 VM Vinokur 解释了沿着一维缺陷产生超导性的机制。这些缺陷内的应变波动可以通过有效的拓扑规范场来描述,拓扑规范场介导吸引电势,导致缺陷中的液滴内的电子配对并发生玻色凝聚。这些液滴的尺寸非常细,导致这些液滴对具有非常稳定的基态。冷凝液滴在石墨表面形成有效的约瑟夫森结阵列,石墨在其拓扑玻色金属状态下冻结,在缺陷形成的边缘上具有残余传导。对于这些缺陷,量子相滑通常会导致耗散。然而,由于二维表面和三维体的维度焊接,量子相滑移只是在表面上移动的体涡旋的尖端。由于体的电阻非常小,这些涡流的运动以及量子相滑移引起的缺陷耗散受到抑制。因此,这些缺陷变成了超导。