今年7月，中國科學家首次率先獨立發(fā)現(xiàn)全新高溫超導(dǎo)體系，這是人類目前發(fā)現(xiàn)的第二種液氮溫區(qū)非常規(guī)超導(dǎo)材料。該發(fā)現(xiàn)將有望推動破解高溫超導(dǎo)機理，使設(shè)計和預(yù)測高溫超導(dǎo)材料成為可能。

超導(dǎo)材料

早在1911年，人類就發(fā)現(xiàn)有些導(dǎo)體在低溫下會出現(xiàn)零電阻，反磁性，和量子隧道效應(yīng)。但在此后長達七十五年的時間內(nèi)，所有已發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體都只是在極低的溫度（23 K)下才顯示超導(dǎo)性質(zhì)，因此對它們的應(yīng)用受到了極大的限制。

高溫超導(dǎo)材料

什么是高溫超導(dǎo)材料？大多數(shù)人認為“高溫”就應(yīng)該是幾百幾千度，其實并不是這樣的。之所以被稱為高溫超導(dǎo)材料，是因為相對原來超導(dǎo)所需的超低溫高了許多，但也有零下200攝氏度左右。

高溫超導(dǎo)材料，通常是指其臨界溫度在液氮溫區(qū)（77 K）以上超導(dǎo)的材料，可以在液氮制冷環(huán)境中使用。

超導(dǎo)材料對液氮的需求

超導(dǎo)材料被置于液氮中，其溫度降至低于其臨界溫度時，超導(dǎo)材料內(nèi)部的電阻將幾乎為零，電流能夠在其中自由流動，而不會產(chǎn)生能量損耗，并且可以持續(xù)流動幾年，形成“超導(dǎo)性”。

這項技術(shù)的關(guān)鍵是使用經(jīng)濟高效、節(jié)能環(huán)保的液氮，從而可以實現(xiàn)零電阻電流的傳輸和存儲，在很大程度上提高了能源利用效率和節(jié)能減排效果。

由于超導(dǎo)材料必須在液氮溫區(qū)才能發(fā)揮其特性，因此液氮的使用量和消耗速度成為制約超導(dǎo)磁體使用的因素。而液氮的儲存和管理需要特殊的設(shè)備——液氮罐。

智泠液氮儲存系統(tǒng)（圖源：海爾生物醫(yī)療科技（成都）有限公司）

目前，超導(dǎo)技術(shù)與電力技術(shù)的結(jié)合，已給電力行業(yè)的發(fā)、輸、配電帶來革命性的改變，高溫超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)電機、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)儲能裝置，都需要超導(dǎo)技術(shù)的支持。未來，超導(dǎo)技術(shù)將在信息技術(shù)、工業(yè)加工技術(shù)、超導(dǎo)電力、生物醫(yī)學和交通運輸?shù)阮I(lǐng)域，實現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。

（資料來源網(wǎng)絡(luò)）