得到了熊掌，丢了鱼？美国科学家实现“超高压常温超导”

美国罗彻斯特大学的科学家成功地获得了一种常温超导材料。 这种材料能够在大约摄氏14度（287K）的常温条件下表现出超导性。 然而这是在265万个大气压的超高压条件下实现的。 相关研究成果以“封面故事”的形式出现在了15日的《自然》杂志上。

这是一种简单有机源的碳硫氢化合物，研究人员在钻石砧单元中通过光化学反应微量地合成了这种物质。 自超导现象被发现一个多世纪以来，人类还是第一次获得常温超导材料。 从这一点来说确实是 历史 性的突破。

超导是凝聚态物理学中的一个“圣杯”。 最早由荷兰物理学家昂内斯于1911年发现。 当时他发现汞在温度降至摄氏-268度（4.2K）左右时电阻突然消失了。 他把这种神奇的特性称为超导。 1933年，科学家又发现当超导体的电阻消失时，原来存在于其体内的磁场会被排挤到外部，形成一种超强磁场。

超导材料具有改变世界的潜力。 它是磁悬浮列车、核磁共振仪、粒子加速器，乃至初代量子计算机的核心组件。 但是以往的超导材料只有在超低温条件下才有超导性，这使得它们的使用和维护成本极高。

此前超导材料中实现温度最高的是超氢化镧，能够在摄氏-23至-13度的条件下展现超导特性。

常温超导的候选材料通常是铜氧化物和铁化合物，但是近年来人们发现氢也很有希望跻身其列。 这是因为超导材料的实现温度越高，就越青睐于较小的元素质量和较强的化学键。 而氢是最轻的元素，同时氢键又是最强的一种键。 单纯的固态金属氢是一种理想的超导候选材料，但获得它需要极高的压力。 在自然界中，可能只有气态巨行星的内部存在金属氢。

于是，某些富含氢的替代物开始引起研究人员的注意。 这些材料可以在相对较低的压力环境中展现出和纯氢相似的超导态。

罗彻斯特大学的研究人员首先合成了超氢化钇，这种物质可以在摄氏-11度和177万个大气压的条件下成为超导体。 然后又在与其共价的富氢有机源物质中寻找带有超导性的材料。 最终发现了这种能够在常温下展现超导特性的碳硫氢化合物。 研究人员表示，对这种化合物进行“结构成分微调”还有可能获得实现温度更高的超导材料。

但是要使这种材料具有超导性，仍需对其施以265万个大气压的压力，因此几乎没有什么实用价值。 研究人员希望未来能够在较低压力条件下找到具有超导特性的常温材料，而这依然是个艰巨的任务。

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