《自然》发布重大突破:美国发现全新超导体!

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Toutiao
最新回复:2025年1月30日 16点27分 PT
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自然

《自然》发布重磅研究,科学家们发现了全新超导体,希望能解开室温超导之谜。

2018年,美国哥伦比亚大学的物理学家Cory Dean和他的团队正在研究石墨烯——这种由碳原子组成的神奇材料。他们发现,当把两层石墨烯以特定角度叠放时,它会变成超导体。这个发现轰动了整个物理学界,但很快,他们遇到了一个难题:这种超导状态极其脆弱,温度稍微升高就会消失。

"一定还有其他可能性。"Dean没有放弃。在接下来的几年里,他和团队不断尝试各种材料,就像厨师在寻找完美的配方。他们尝试了很多种二维材料,有些展现出奇特的磁性,有些变成了绝缘体,但都没能实现超导。

直到有一天,他们决定尝试二硒化钨。

"为什么是二硒化钨?"你可能会问。这个材料看起来并不起眼,就像一片薄如蝉翼的灰色晶体。但它有一个特别之处:它属于过渡金属二硫族化合物(TMDs)家族,这个家族的成员都有一些独特的量子特性。

在1月22日发表在顶刊《自然》杂志的研究中,Dean团队报告了一个激动人心的发现:当他们把两层二硒化钨以精确的5度角叠放时,奇迹发生了!在接近绝对零度的温度下,这个普通的材料突然变成了超导体,电流可以在其中毫无阻力地流动。

更令人惊讶的是,这种超导状态表现出一些独特的特征。就像量子世界里的双面谍,这种材料在特定条件下可以在超导态和磁性态之间转换。科学家们形容这种现象"就像在量子魔术秀中看到的场景"。

这就像发现了一个新的配方,Dean解释说,而且这个配方可能比我们预想的更有意思。

这项发现的独特之处在于:

打破常规:之前科学家们认为只有石墨烯在扭转时才能实现超导。这次发现表明,其他二维材料同样可以!

独特优势:二硒化钨具有石墨烯所不具备的特性,如天然能隙、强自旋轨道耦合等。这些特性为开发新型超导器件提供了更多可能。

意外惊喜:研究团队发现,这种材料的超导态与一种特殊的磁性态紧密相连,这种现象让物理学家们想起了一些最奇特的超导体系。

当然,这种超导现象目前仅在接近绝对零度的极低温度(约-272.7℃)下才能观察到。但正如一位科学家所说:每一个重大发现都始于一个小小的突破。理解这种新型超导体的工作机制,可能为我们带来通向室温超导的关键线索。

或许在不久的将来,这个看似简单的五度角扭转,会让我们重新定义什么是可能。毕竟,在量子世界里,有时最普通的材料也能创造出最不平凡的奇迹。

参考文献:

Guo, Y., Pack, J., Swann, J. et al. Superconductivity in 5.0° twisted bilayer WSe2. Nature 637, 839–845 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08381-1

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Jambox
1 楼
这要是中国的 加拿大数据帝金三这帮王八蛋肯定就上来骂了 哈哈哈
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qwertyuiop5656
2 楼
这种超导现象目前仅在接近绝对零度的极低温度(约-272.7℃)下才能观察到。 +++++++++++++++++ 让我白白高兴了一会。 [1评]
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yyy6park
3 楼
希望是真的, 这样就有核聚变无限能源。 配合AI, 人类封神了。
灯塔路
4 楼
这和“美国登月”是一个套路 好莱坞模式
y
yyy6park
5 楼
哈哈,我还以为高温的 [1评]
这是神马情况
6 楼
小心党国又盯上了!哈哈 [1评]
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Holycow
7 楼
材料,角度,温度都给了,党国马上就要遥遥领先了
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gp1545
8 楼
看见了吧,美国发现的。 十之八九又是胡说八道。美国已失去创新能力。
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qwertyuiop5656
9 楼
呵呵
小日子坏的很
10 楼
现在搞超导体是不给懂王面子吗?懂王要挖石油,有了超导体,怎么挖石油。
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jxxy1234
11 楼
这是又水了一篇顶刊? 超导材料现在基本上和锂电池材料领域一样,年年月月都有创新发现 然后就没有然后了
龙起卷
12 楼
AI幻灭后又开始编故事😂😂😂
刘霍珲
13 楼
保持谦虚,不要逢美就喷。这个发现虽然没有实用价值,但对探索超导原理还是有意义的。
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Nadal1991
14 楼
以为常温超导呢...重大毛线
笑点
15 楼
坏了,罗刹国肯定立即宣布,我们也发现超导体,然后五毛乌央乌央大批跑来高喊:那是真的! [1评]
灯塔路
16 楼
人类对所谓“科学技术技能”孜孜不倦 为了什么
灯塔路
17 楼
有两句似是而非的洗脑口号 “运动有益于健康” “科技造福人类”
闻道
18 楼
1450,滚回你的同温层。
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aikaida
19 楼
绝对零度下的超导材料多得是,扭转角度后具有超导特性的材料这玩意也不是第一个。 告诉你一个小知识,超导材料的研究是少数中国具有世界领先水平的基础科研领域。 什么时候有常温的超导材料了,那才是改变人类历史的成果,不管哪国做出来的,都牛逼的不得了。
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daoshi5179
20 楼
低温超导体很多,人类需要的是常温超导体。这也就是一个新发现而已,并不会有太大的作用。
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bigeyedog
21 楼
偷中国的技术
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weed
22 楼
三哥是一作还是通讯作?
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DDT666
23 楼
理论作用更大些,实际用途还早。现在不是追求新的低温超导,而是追求高温超导。后者才算是“突破”,前者只能算是新“发现”。
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fybs
24 楼
这种超导现象目前仅在接近绝对零度的极低温度(约-272.7℃)下才能观察到。又是被忽悠的一天开始了。
五十而立
25 楼
这么多年来的努力方向就是要把超导体的性能在室温下达成,这个新发现跟其它的研究并没有什么不同啊?
E
Edmondon
26 楼
绝对零度附近超导的材料多了,只是增加了一个而已