喬治華盛頓大學(xué)的研究人員朝著實現(xiàn)物理學(xué)中最受歡迎的目標(biāo)之一邁出了重要的一步：室溫超導(dǎo)。

超導(dǎo)性是缺乏電阻，并且當(dāng)它們冷卻到臨界溫度以下時在許多材料中觀察到。到目前為止，超導(dǎo)材料被認(rèn)為必須冷卻到非常低的溫度(零下180攝氏度或零下292華氏度)，這限制了它們的應(yīng)用。由于電阻使系統(tǒng)效率低下，通過利用室溫超導(dǎo)體消除一些這種電阻將允許更有效地產(chǎn)生和使用電力，增強全世界的能量傳輸和更強大的計算系統(tǒng)。

“超導(dǎo)可能是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的最后一個偉大的前沿，可以超越日常技術(shù)應(yīng)用，”GW工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的副研究教授Maddury Somayazulu說。“室溫超導(dǎo)一直是眾所周知的'圣杯'等待發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)它 - 盡管在200萬個大氣壓下 - 是科學(xué)史上一個范式轉(zhuǎn)變的時刻。”

這一發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵是在非常高的壓力下產(chǎn)生一種富含金屬的富氫化合物：大約200萬個大氣壓。研究人員使用金剛石砧座細(xì)胞，用于產(chǎn)生高壓的裝置，將微小的鑭和氫氣樣品擠壓在一起。然后他們加熱樣品并觀察結(jié)構(gòu)的重大變化。這導(dǎo)致了一種新的結(jié)構(gòu)LaH10，研究人員此前預(yù)測它將成為高溫下的超導(dǎo)體。

在保持樣品處于高壓的同時，該團隊觀察到電性能的可重復(fù)變化。當(dāng)樣品在180-200千兆帕斯卡壓力下冷卻到260 K(零下13 C或8 F)以下時，它們測得電阻率顯著下降，表明在近室溫下具有超導(dǎo)性。在隨后的實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變發(fā)生在甚至更高的溫度，高達(dá)280 K.在整個實驗過程中，研究人員還使用X射線衍射觀察同一現(xiàn)象。這是通過位于伊利諾伊州阿貢的阿貢國家實驗室的高級光子源的同步加速器光束線完成的。

“我們相信這是超導(dǎo)的新時代的開始，”GW工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的研究教授Russell Hemley說。“我們只研究了一種化學(xué)系統(tǒng) - 稀土La加氫。該系統(tǒng)還有其他結(jié)構(gòu)，但更重要的是，還有許多其他富含氫的材料，這些材料具有不同的化學(xué)成分可供探索。我們有信心許多其他氫化物 - 或超級氫化物 - 將在壓力下具有更高的轉(zhuǎn)變溫度。“

與Somayazulu博士和Hemley博士一起，研究團隊包括GW工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的副研究教授Muhtar Ahart，以及華盛頓卡內(nèi)基研究所和阿貢國家實驗室的合作者。他們目前正致力于在Advanced Photon Source和其他地方的光束線上增加實驗?zāi)芰Γ员隳軌蛄炕@類超導(dǎo)體的關(guān)鍵參數(shù)。在未來，該團隊希望對超導(dǎo)體的基礎(chǔ)物理學(xué)有更深入的了解，以便了解其眾多的實際應(yīng)用。