鉛筆中的石墨展現出高於水沸點的超導性

编辑者: Svitlana Velhush

德國萊比錫大學的物理學家發現,普通石墨經過簡單的水處理後,可能在高於100 °C的溫度下表現出超導跡象。這項發現描述於一篇已被《Advanced Materials》期刊接受發表的論文中,目前仍需其他團隊的證實,但已促使人們重新審視對材料的既有認知。

帕布羅·埃斯克納西教授領導的團隊研究的是石墨薄片——正是用於鉛筆筆芯的那種材料。科學家將100毫克的粉末放入20毫升的蒸餾水中,攪拌混合物23小時,然後過濾並在100 °C下乾燥。經過這樣的處理後,該材料表現出不同尋常的磁性,令人聯想到早在1980年代發現的高溫超導體的行為。

超導性意味著電流在流動時沒有電阻,也不損失能量。在普通導線中,相當一部分電能會轉化為熱能,因此電網需要複雜的冷卻系統和巨大的成本。如果能創造出一種在室溫甚至更高溫度下工作的材料,能量傳輸將變得高效得多,設備也將更簡單、更便宜。

研究人員觀察到,樣品的磁化強度在外加磁場關閉後仍然保持,而隨溫度和磁場變化的圖形類似於超導體的經典曲線。加熱至130 °C時,效應並未消失,而對數據的外推使人們推測該特性甚至在700 °C時仍能保持。然而,目前尚未獲得零電阻的直接證據:在壓製成片劑時,超導跡象便消失了。

作者們自己也強調這些結論具有初步性質,並呼籲科學界進行驗證。如果結果得到證實,這可能為基於易得碳元素的新型導體開闢道路,無需複雜的稀土元素或極端壓力。

這項發現提醒我們,對日常材料的了解仍多麼有限,而簡單的操作有時竟會帶來意想不到的量子效應。

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來源

  • Вымоченный графит продемонстрировал сверхпроводимость при температуре выше 100 °C

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