这个东西是磁悬浮列车的新希望

这是科学家第一次在低温非超导材料中认识到超导性，一种零电阻导电现象。

这项新技术证实了20世纪70年代提出的一个概念，但至今尚未得到证实。这项技术有望降低现有低温超导体的成本，并使它们在高温环境下更高效。因此，该技术可应用于核磁共振设备或磁悬浮列车中的低温超导体。

磁悬浮列车的工作原理

休斯顿大学的研究负责人朱经武说:“超导被广泛应用，最广为人知的应用可能是核磁共振成像。”。

然而，如果超导材料在商业上更有利可图，它们可能会彻底改变一系列其他行业。低温超导体不仅可以应用于超高速、无摩擦的交通系统，如磁悬浮列车和超高速列车，还可以应用于电力网络，使其整体效率更高。

目前，我们使用的传输材料将消耗多达10%的能源从发电厂传输到家庭的过程中。但是低温超导体不消耗任何电力，所以公用事业公司可以在不产生更多电力的情况下为我们提供更多的能源。

所有这些应用的障碍是，商业低温超导体需要冷却到约-269.1摄氏度才能实现零电阻，这一过程将耗费大量资金和能源。

在实验室仍在测试的低温超导体中，即使是性能最好的超导体也不能达到约-70摄氏度的温度。研究人员正试图达到接近室温的临界温度(Tcs)。

几十年后，科学家们想出了一个更好的方法来提高超导性的温度——也就是说，找到一种在非超导材料中产生超导性的方法。

这个想法是，如果研究人员能够找到一种使传统材料超导的方法，这就相当于为制造在更高温度下工作的超导材料打开了一扇新的大门。

现在，休斯顿大学的团队已经迈出了第一步，在材料的两相结合处引入了超导性(称为临界界面)。

他们在一种非超导材料——砷化钙铁中实现了超导性。

“为了达到升高的临界温度，必须使用由人工或自然组合形成的长期有效的临时界面，”研究人员写道。

“目前的工作清楚地表明，非超导复合材料中众所周知的高临界温度砷化钙铁可以由反铁磁/金属层合引起，这为达到复合材料中增加的临界温度提供了最直接的基础。”

它是如何工作的？20世纪70年代，科学家们首次提出了超导性可以从两种材料结合的界面诱导甚至改善的概念。

尽管许多研究小组试图证明这一概念是有用的，但以前实现超导性的实验不能排除压力或化学掺杂对结果的影响。因此，这些影响直到现在还没有得到证实。

为了验证到底发生了什么，休斯顿研究人员研究了在环境压力下使用的未掺杂的砷化钙铁。

然后，他们将材料加热到350摄氏度，进行一个叫做热处理的过程，之后被加热的材料会慢慢冷却。

由于钙和砷化铁在这一过程中的冷却过程不均匀，将有两个不同的阶段。

超导性不会在两个阶段都发生，并且该团队只能在两个阶段共享的节点处检测超导性，这证实了界面理论的存在。

砷化钙铁在约25开尔文，即约-248.15摄氏度时达到超导性，因此不能广泛用于工业。

下一步是使用同样的程序来寻找方法来改善现有高温超导体在临界点的性能。

在这项技术商业化之前，我们还有很长的路要走。然而，目前的步骤是一个有希望的步骤，在未来发展更便宜和更好的超导材料。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

蝌蚪工作人员从科学警报，翻译李，转载必须授权