LK-99希望破滅 量子零電阻研究仍在繼續

編譯/高晟鈞

隨著LK-99神話破滅,室溫超導體的廣泛討論逐漸不再那麼熱絡。然而,破滅的只是LK-99的希望,而非物理學的聖杯。

LK-99希望破滅 量子零電阻研究仍在繼續(圖/123RF)

什麼是超導體,它們為什麼有用?

在超導體中,電阻為零,電流可以完美平穩地流動而不會損失任何能量。許多金屬在非常低的溫度下變成超導體。

更多新聞:LK-99不是超導體!科學偵探如何一步步解開謎團?

這為什麼重要?我們的發電廠通常設置在距離城市不遠的地區;另一頭,再生能源發電廠則通常受到地形、環境的諸多限制,不見得距離市區很近。而我們都知道,電在傳輸過程中會消耗,距離越遠的地方,電力供給愈不穩定。

想像一下,倘若有一個材質,沒有電阻、在室溫下運作;那麼理論上,我們只需要一個發電站,便可以對所有地區進行供電。

那麼LK-99呢?

LK-99是一種含有氧、磷、鉛和銅的化合物。當聲稱其超導性的論文出現時,人們對這種材料知之甚少,我們甚至根本不知道它原本是否應該導電。現在已經有許多研究指出LK-99表現出的超導性與懸浮現象,應該和其雜質中所含有的硫化亞銅有關;懸浮現象則與鐵磁性所引起。

超導研究仍在繼續

我們也許可以將LK-99從超導體領域中剃除,那麼又有什麼材料可以實現無阻力的電流呢?

讓電子配對在一起是實現超導性的關鍵,但由於其在自然情況下會互相排斥,因此很難實現。然而,透過使電子與材料中的空穴(激子)進行配對,他們可以在室溫下和光行程無摩擦的「超流體」。這種超流體由於電子與空穴電荷抵銷的緣故,本身雖不攜帶電流;但分離時,可以允許無電組的超電流通過。

拓撲絕緣體

拓撲絕緣體是另外一種實現室溫零電阻的替代途徑。這些材料只允許電子沿著其邊緣或表面移動,在此情況下沒有電阻。然而,大多數拓樸絕緣體需要施加強大的外部磁場,或是只有在非常低溫才得以實現。

另外,不管是超流體或是拓樸絕緣體都只能承載有限的電流,並且可能無法用於製造強大的磁體;因此大多數情況下,只能被用於降低電腦晶片中的計算技術和功耗。

資料來源:Phys.org

瀏覽 477 次

覺得不錯的話就分享出去吧!

發佈留言

Back to top button