在《阿凡達》中有一種“Unobtanium“室溫超導(dǎo)礦石可以讓高山漂浮在空中。這也是很多從事超導(dǎo)探索的科學(xué)家的終極夢想，找到可產(chǎn)品化的室溫超導(dǎo)材料。

十多天前，韓國研究小組等人員聲稱是一種銅夾雜鉛磷灰石材料。LK-具有室溫超導(dǎo)性能的99"。當(dāng)前，中美俄等多個研究小組正試圖驗證其實驗結(jié)論。

8月1日，“華中科技大學(xué)宣布磁懸浮成功復(fù)現(xiàn)”LK-99”晶體。與韓國量子能源研究中心獲得的樣品磁懸浮相比，晶體浮動角度更大。

同日，a股市場超導(dǎo)概念股永鼎股份、百利電氣漲停；美股超導(dǎo)收盤60%。在過去的五個交易日里，該股累計上漲了約130%。目前股價已經(jīng)接近三年的高點。

- 來源：東方財富-

米磊認(rèn)為，超導(dǎo)是能源領(lǐng)域的半導(dǎo)體信息領(lǐng)域。在過去的60年里，信息革命依賴于半導(dǎo)體材料的突破，而在未來的60年里，能源革命依賴于超導(dǎo)材料的突破。

小餐桌首次邀請了上海交通大學(xué)教授、次曦科技創(chuàng)始人、國家能源智能電網(wǎng)R&D中心副主任、上海高溫超導(dǎo)材料與系統(tǒng)工程研究中心主任金之節(jié)，分享了超導(dǎo)材料的發(fā)展歷程和未來景象。

“金之儉指出”LK-“99”之所以備受關(guān)注，是因為它的制備工藝相對簡單，可以在室溫和常壓下實現(xiàn)超導(dǎo)。然而，韓國的常溫超導(dǎo)試驗顯示了超導(dǎo)體的漂浮現(xiàn)象，但超導(dǎo)試驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，需要進一步驗證。

中科創(chuàng)星作為次曦科技種子輪的領(lǐng)先投資者，從2022年開始布局超導(dǎo)領(lǐng)域，其創(chuàng)始合作伙伴米磊也指出，室溫超導(dǎo)仍處于實驗室階段，尚未得到充分驗證。之所以沒有取得突破，是因為材料體系復(fù)雜，國內(nèi)跑道才剛剛起步。

首先，超導(dǎo)材料從0到1。
 

為了理解這個發(fā)現(xiàn)的重要性，金之儉教授整理并回顧了超導(dǎo)的發(fā)展歷程。

超導(dǎo)是指設(shè)備在低溫下電阻突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象。

一九一一年二月，荷蘭科學(xué)家昂納斯將汞Hg的溫度降至4.2K以下，即接近絕對零度(-273.15℃)，汞的電阻突然消失，顯示出超導(dǎo)狀態(tài)。1913年，昂納斯還因超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。

自從昂里斯發(fā)現(xiàn)汞的超導(dǎo)特征后，科學(xué)家們幾乎把元素周期表中的所有金屬都翻了一遍，尋找可能的超導(dǎo)元素。有成千上萬種具有超導(dǎo)特性的材料，但真正能實用的超導(dǎo)材料并不超過十種。超導(dǎo)材料的實用性不僅取決于臨界壓力、臨界電流強度和臨界磁場，還取決于該材料的機械特性、制備難度和成本。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，許多金屬化合物也是超導(dǎo)材料，但超導(dǎo)材料的臨界壓力仍然無法超過30K。似乎有一個看不見的天花板，叫做麥克米蘭極限。

超導(dǎo)材料是國際核聚變試驗堆項目ITER計劃，真正應(yīng)用于工業(yè)化和大規(guī)模應(yīng)用。中國加入ITER計劃后，完成了低溫超導(dǎo)導(dǎo)線的獨立制備，孕育了科技創(chuàng)新板的明星企業(yè)——西部超導(dǎo)。低溫超導(dǎo)材料由ITER項目驅(qū)動，已形成磁共振加速器等大型產(chǎn)業(yè)，是低溫超導(dǎo)材料的產(chǎn)物。

經(jīng)過多年的探索，麥克米蘭的極限并沒有被突破，科學(xué)家們不得不找到另一種方法來尋找新的超導(dǎo)材料。瑞士IBM企業(yè)工程師柏諾慈和繆勒研究了金屬氧化物過渡的導(dǎo)電性，并在一堆絕緣陶瓷材料中尋找超導(dǎo)體。經(jīng)過多年的努力，他們終于發(fā)現(xiàn)鋇銅氧化物系統(tǒng)可能具有超導(dǎo)電性，并找到了明確的零電子效應(yīng)，突破了麥克米蘭極限。

一九八七年二月，我國趙忠賢院士和美國科學(xué)家朱經(jīng)武幾乎同時發(fā)現(xiàn)？（YBCO）轉(zhuǎn)換溫度92.8K，超導(dǎo)材料，液氮溫區(qū)由此產(chǎn)生。

目前YBCO高溫超導(dǎo)帶材料的制備技術(shù)仍在大規(guī)模生產(chǎn)，約90%的成分是銅和不銹鋼基帶，原材料成本不高。超導(dǎo)帶材料的成本主要取決于性能水平、成品率和量產(chǎn)水平，未來成本下降空間巨大。

這類超導(dǎo)材料在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，比如磁懸浮列車，MRI、核聚變等一下。但是因為目前超導(dǎo)材料只能在極低的溫度下達到這種電荷，所以在實際應(yīng)用中受到限制。

二是復(fù)現(xiàn)和質(zhì)疑室溫傳導(dǎo)的聲音。
 

韓國室溫超導(dǎo)的實驗也引起了很多質(zhì)疑，研究團隊成員表示，論文有缺陷，該團隊的一名成員私下發(fā)表。目前，該團隊已要求將論文下架。

在華中科技大學(xué)宣布復(fù)制成功的同時，團隊成員表示，雖然晶體具有抗磁性，但相對較差，沒有所謂的“零阻”，整體表現(xiàn)就像半導(dǎo)體曲線。如果有超導(dǎo)相，也是微量超導(dǎo)雜質(zhì)，無法形成連續(xù)的超導(dǎo)通道。

- 圖片中的黑點部分就是復(fù)現(xiàn)。LK-99晶體”-

根據(jù)北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)校教授劉知琪在arXiv上提交的論文，他們根據(jù)韓國團隊公布的方法生成了LK-99，但沒有發(fā)現(xiàn)它是超導(dǎo)性的。

根據(jù)數(shù)據(jù)，金之儉指出，目前韓國“LK-“99”晶體不能確定它是一種完整的超導(dǎo)材料。一方面，確定材料需要做大量的驗證工作，目前應(yīng)該還沒有完全確定。另一方面，即使材料超導(dǎo)，也不能立即使用。

上海市超導(dǎo)材料及系統(tǒng)工程研究中心主任、超導(dǎo)應(yīng)用研究專家洪智勇表示，從韓國團隊發(fā)表的論文來看，其檢測方法與目前的超導(dǎo)材料驗證測試不同，測試方法和信息的顯示形式過于粗糙，難以證明材料是否真的具有超導(dǎo)特性。

實際上，超導(dǎo)材料需要具備兩個特點：零電阻效應(yīng)和邁斯納效應(yīng)。邁斯納效應(yīng)是指當(dāng)超導(dǎo)體從一般狀態(tài)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)時，對磁場的抵抗，或稱為抗磁性。韓國目前“LK-“99”晶體的超導(dǎo)特性尚未得到嚴(yán)格的呈現(xiàn)和驗證。

第三，如果實現(xiàn)室溫超導(dǎo)會發(fā)生什么？

若此次常溫超導(dǎo)材料成功，將對能源、交通、醫(yī)療、軍工等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生深遠影響。所有與電相關(guān)的產(chǎn)品都將迎來變革。一旦發(fā)電端實現(xiàn)可控核聚變，能源問題將得到徹底解決；在輸電端，超導(dǎo)電纜將取代特高壓輸電；在電源端，功率密度更高、節(jié)能的電機將得到廣泛應(yīng)用；磁懸浮列車將很受歡迎；在醫(yī)療領(lǐng)域，磁共振將更加敏感和普及。想像還有很多空間，科幻小說中的很多場景都能呈現(xiàn)出來。

一些投資者表示，今年室溫傳導(dǎo)的研究成果頻繁發(fā)生，這與產(chǎn)業(yè)資源的傾斜有關(guān)。韓國實驗的成功并非偶然。米磊還指出，海外跑道已經(jīng)變熱，但國內(nèi)跑道才剛剛起步，目標(biāo)稀缺。未來五年，室溫超導(dǎo)的實驗室進展可以持續(xù)關(guān)注。

發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)材料只是第一步。金之儉覺得發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)材料是一個很大的突破，但是找到大規(guī)模實用的室溫超導(dǎo)材料還有很長的路要走。

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