突破40年物理極限!新加坡科學家發現無銅高溫超導體
科技
03-30
新加坡國立大學(NUS)物理系Ariando教授與周士林博士領導的研究團隊,成功研發全球首個在常壓下臨界溫度突破30K(約攝氏零下233度)的無銅超導氧化物材料。這項重大發現不僅改寫了物理學教科書,更可能為節能電子科技帶來革命性突破。
這項研究意義非凡——距離銅氧化物超導體問世已近40年,該發現曾榮獲1987年諾貝爾物理學獎。如今NUS團隊首度證實,不含銅的鎳氧化物(Sm-Eu-Ca)NiO₂在常壓下就能展現超過30K的超導特性,徹底打破學界對「銅元素是實現高溫超導必要條件」的傳統認知。
周士林博士興奮表示:「正如我們預測,這種新型材料在標準大氣壓下就能展現高溫超導特性,完全不需要額外加壓處理。這證明超導現象可能普遍存在於週期表中更多元素組合。」
現代電子裝置運作時會產生熱能損耗,而超導體的「零電阻」特性恰好能解決這個能源浪費問題。雖然科學界已發現數千種超導材料,但多數僅能在接近絕對零度(零下273°C)的極低溫環境工作,嚴重限制實際應用價值。
研究團隊透過獨創的「層狀材料互動作用模型」,成功預測並合成出這種革命性材料。Ariando教授強調:「這是自諾獎級發現後,首個在常壓下工作的無銅高溫超導氧化物,且材料穩定性極佳,大幅提升應用可行性。」
團隊成員羅昭陽博士候選人透過電子顯微鏡技術,證實合成材料具有高度結晶純度。目前研究人員正持續調整電子佔位與靜水壓等引數,試圖解開高溫超導機制之謎,並開發臨界溫度更高的新型材料。
這項刊登於《自然》期刊的突破性研究,已引發全球科學界高度關注。學界普遍認為,此發現不僅拓展超導理論邊界,更為下一代節能電子元件研發開闢全新道路。