注意超氫化鑭！科學家可能找到了接近室溫的超導體材料

高溫超導體的臨界溫度將再度突破嗎？來自美國芝加哥大學、德國馬斯克普朗克研究所的國際團隊，最近發現稱為「超氫化鑭」的化合物，於高壓環境中可以在零下 23℃ 表現出超導特性，我們似乎越來越接近開發常溫超導材料的願景。

所謂超導體（superconductor），是指在特定溫度下呈現零電阻、完全抗磁性的導體，傳輸過程中不會有能量損失，如果有一天，超導體材料可在室溫下普及並與太陽能電場結合，則材料幾乎可以將電力零消耗輸送到任何地方；其他應用領域則比如超級電腦、超高速磁浮列車等。

問題是我們到目前都還沒有室溫超導體這種東西。

根據材料達到超導特性的臨界溫度分類，超導體可分為「低溫超導體」跟「高溫超導體（High-temperature superconductor）」，低溫超導體通常需要特殊技術才能達到臨界溫度，而高溫超導體（相對於絕對零度而言）較接近現實，研究路上從最初的 23.2K（約零下 250℃）提升到目前的溫度最高記錄，為德國馬克斯·普朗克研究所創造的 203K（零下 70℃），這已經是很驚人的突破，但明顯離常溫還有一段距離。

現在，由馬克斯·普朗克化學研究所物理學家 Mikhail Eremets 領導的團隊，可能發現了臨界超導溫度能達到 - 23℃ 的高溫超導體新材料：超氫化鑭（lanthanum superhydride）！

研究人員取來僅幾微米大小的鑭金屬樣本，放進一個打孔且充滿液態氫的金屬箔中，接著將此裝置連接電線，然後對其施加高達 150～170GPa 的壓力——將近地球海平面壓力 150 萬倍。下一步，研究人員以雷射光轟擊樣本，使鑭和氫結合形成氫化鑭，最後用 X 射線束測量該材料的結構與成分。

▲ 研究人員以雷射光轟擊材料樣本（中心藍點）。

研究人員證實，這種材料在零下 23℃ 時表現出超導 4 種特性中的 3 種：零電阻（Zero Resistance）、外加磁場下臨界溫度降低、當一些元素被不同的同位素取代時出現溫度變化，只差沒有檢測到邁斯納效應（Meissner effect）。

邁斯納效應是超導體從一般狀態相變至超導態的過程中，對磁場產生排斥的現象，研究人員表示，這是由於鑭金屬樣本非常小，所以無法觀察到這種影響。

雖然團隊對材料施加的壓力之大，不太可能落實應用，但顯然我們又往 0℃ 室溫超導體邁進一大步，研究人員下一個目標，就是尋找在常壓之下也能表現出超導特性的神奇化合物。新論文發表在《自然》（Nature）期刊。

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（圖片來源：芝加哥大學）