室溫超導體
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室溫超導體又稱常溫超導體（Room-temperature superconductor），是指可以在高於0°C的溫度有超導現象的材料。相較於其他的超導體，室溫超導體的條件是日常較容易達到的工作條件。截至2020年[update]，最高溫的超導體是超高壓的含碳硫化氫系統，壓力267 GPa，其臨界溫度為+15°C[1]。
在常壓下的最高溫超導體是高溫超導體銅氧化物（cuprates），在138 K（−135 °C）的溫度下有超導現象[2]。
之往有許多的研究者曾懷疑室溫超導體是否可能實現[3][4]，不過超導的溫度一再提高，其中也有許多是以往沒有預期到，或是以往認為不可能的溫度。
早在1950年代就有人提出在「接近室溫」下出現的超導現象。若可以找到室溫超導體，可解決全世界能耗問題、開發速度更快的電腦、用在先進的儲存裝置、超靈敏的感測器，以及許多其他的可能性。[4][5]
研發歷史
2020年，在美國羅徹斯特大學工作的蘭加·迪亞斯宣布自己首次發現了室溫超導體，但最終其論文因數據處理方法受到質疑而於2022年被撤稿[6]，隨後其於2023年3月發表了第二篇室溫超導論文來宣布已制出了近常壓室溫超導體，但該論文於同年11月被撤稿，原因是論文數據可靠性不足[7]，同年度羅徹斯特大學就該學者的學術問題展開調查，並於2024年4月最終披露了對迪亞斯學術不端行為的調查報告，指出迪亞斯存在學術造假[8]，2024年11月，羅徹斯特大學證實此人已離職[9]。
2023年7月23日，來自韓國科學技術研究院（KIST）的量子能源研究中心的韓國團隊在arXiv預印本伺服器上發布了一篇名為「The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor」（首個室溫常壓超導體）的論文，描述了他們稱之為LK-99的新型室溫超導體。[10] 該論文還伴隨著arXiv上的姊妹論文，[11] 一篇韓國期刊上的論文[12] 以及一項專利申請。[13] 多位專家對此表示懷疑，牛津材料科學教授Susannah Speller表示，「目前還為時過早，我們還沒有得到這些樣本超導性的有力證據」，因為缺乏超導性的明確標誌，如磁場響應和熱容量。其他專家也對數據可能被「實驗過程中的錯誤和LK-99樣本的缺陷」解釋表示擔憂，一位科學家質疑了研究人員使用的理論模型。[14]
參考資料
- ^ Snider, Elliot; Dasenbrock-Gammon, Nathan; McBride, Raymond; Debessai, Mathew; Vindana, Hiranya; Vencatasamy, Kevin; Lawler, Keith V.; Salamat, Ashkan; Dias, Ranga P. Room-temperature superconductivity in a carbonaceous sulfur hydride. Nature. 2020-10-15, 586 (7829): 373–377. PMID 33057222. doi:10.1038/s41586-020-2801-z.
- ^ Dai, P.; Chakoumakos, B.C.; Sun, G.F.; Wong, K.W.; Xin, Y.; Lu, D.F. Synthesis and neutron powder diffraction study of the superconductor HgBa2Ca2Cu3O8+δ by Tl substitution. Physica C. 1995, 243 (3–4): 201–206. Bibcode:1995PhyC..243..201D. doi:10.1016/0921-4534(94)02461-8.
- ^ Geballe, T. H. Paths to Higher Temperature Superconductors. Science. 1993-03-12, 259 (5101): 1550–1551. Bibcode:1993Sci...259.1550G. PMID 17733017. doi:10.1126/science.259.5101.1550.
- ^ 4.0 4.1 Almaden Institute 2012: Superconductivity 297 K – Synthetic Routes to Room Temperature Superconductivity. researcher.watson.ibm.com. 2016-07-25 [2021-09-02]. （原始內容存檔於2013-12-12）.
- ^ NOVA. Race for the Superconductor. Public TV station WGBH Boston. Approximately 1987.
- ^ Snider, Elliot; Dasenbrock-Gammon, Nathan; McBride, Raymond; Debessai, Mathew; Vindana, Hiranya; Vencatasamy, Kevin; Lawler, Keith V.; Salamat, Ashkan; Dias, Ranga P. RETRACTED ARTICLE: Room-temperature superconductivity in a carbonaceous sulfur hydride. Nature. 2020-10, 586 (7829) [2024-11-24]. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/s41586-020-2801-z. （原始內容存檔於2021-05-07） （英語）.
- ^ Dasenbrock-Gammon, Nathan; Snider, Elliot; McBride, Raymond; Pasan, Hiranya; Durkee, Dylan; Khalvashi-Sutter, Nugzari; Munasinghe, Sasanka; Dissanayake, Sachith E.; Lawler, Keith V.; Salamat, Ashkan; Dias, Ranga P. Retraction Note: Evidence of near-ambient superconductivity in a N-doped lutetium hydride. Nature. 2023-12, 624 (7991) [2024-11-24]. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/s41586-023-06774-2. （原始內容存檔於2024-09-23） （英語）.
- ^ Garisto, Dan. Exclusive: official investigation reveals how superconductivity physicist faked blockbuster results. Nature. 2024-04-06, 628 (8008) [2024-11-24]. doi:10.1038/d41586-024-00976-y. （原始內容存檔於2024-11-19） （英語）.
- ^ Garisto, Dan. Superconductivity researcher who committed misconduct exits university. Nature. 2024-11-19 [2024-11-24]. doi:10.1038/d41586-024-03796-2. （原始內容存檔於2024-11-22） （英語）.
- ^ The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor (PDF). [2023-07-25]. （原始內容存檔 (PDF)於2023-07-25）.
- ^ Superconductor Pb10−xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism. [2023-07-26]. （原始內容存檔於2023-07-25）.
- ^ 다음논문 Consideration for the development of room-temperature ambient-pressure superconductor (LK-99). [2023-07-26]. （原始內容存檔於2023-07-26）.
- ^ Room temperature and normal pressure superconducting ceramic compound, and method for manufacturing same. [2023-07-26]. （原始內容存檔於2023-07-26）.
- ^ Padavic-Callaghn, Karmela. Room-temperature superconductor 'breakthrough' met with scepticism. New Scientist. 2023-07-26 [2023-07-26]. （原始內容存檔於2023-08-22）.