云南省高院专职审判委员会委员起绍洪一行调研楚雄市法院府院联动工作
据美国双周刊科学杂志ScienceNews,美国罗切斯特大学的一个研究团队宣布,他们已经创造出了一种在室温(room temperature)和相对较低压力条件下工作的超导体。超导体在常规条件下工作,可能预示着一个高效率机器、超灵敏仪器和革命性电子产品的新时代即将到来。
与此同时,A股投资圈的小伙伴们也连夜学习和重温基础物理知识,并在各个群展开热烈讨论。
来源:综合自证券时报、中科院物理所、上海证券报等
北京时间3月8日,由美国罗切斯特大学科学家Ranga Dias领衔的团队在美国物理学会3月会议上宣布,该团队研发的超导体(由氢、氮和镥组成的材料)在近环境压强(1Gpa,一万个大气压)下实现了室温超导。由于这一发现可能颠覆多个传统行业,给人类科学文明带来巨大改变,一时间全球科技圈为之震动。
有消息称,上述成果发布时,所在的会议室越来越拥挤,直至保安出于安全考虑在门口拦人,多位物理界人士也都被堵在门口不让进。
需要注意的是,RangaDias及其团队在2020年曾发表一篇类似论文,但该篇论文后来被《自然》撤稿。
今日,中科院物理所在其微信公众号上也发表了文章,科普了关于室温超导的知识。
与此同时,A股投资圈的小伙伴们也连夜学习和重温基础物理知识,并在各个群展开热烈讨论。3月9日开盘,超导概念领涨,板块内永鼎股份、百利电气开盘涨停,西部材料、联创光电、汉缆股份等多股也大幅高开。不过,开盘后超导概念涨幅开始缩窄,永鼎股份、百利电气盘中也均曾打开涨停,但之后再度封死涨停板。北京时间3月9日凌晨,该研究的主要作者及论文主讲人、罗彻斯特大学机械工程系和物理与天文系助理教授兰加·迪亚斯通过邮件接受了《每日经济新闻》记者的独家专访。在专访中,迪亚斯博士对其团队此次的全新发现充满信心,他认为这将是一项重塑21世纪的革命性技术。不过他同时还指出,“要将我们对室温超导新材料的发现应用到任何规模的现实世界中,还需要几年的艰苦工作。”
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超导概念股要来了?
据证券时报,8日晚上,西部超导股吧对“室温超导”展开了热烈讨论。大概内容分为两个方向,一些人认为超导概念要火了,类似此前的AI概念;另外也有人认为概念太新需谨慎。
另有股民连夜在网上贴心的总结出了“超导概念股”。1、西部材料002149
公司位于国家级西安经济技术开发区,注册资本为22580万元,为超导材料制备国家工程实验室、陕西省航空材料工程实验室和陕西省超导材料工程技术研究中心。
2020年实现营业收入20.29亿元,同比增长1.16%;归属于上市公司股东的净利润7941万元,同比增长29.19%。
2、汉缆股份002498
2009年,汉缆股份通过向北京英纳增资3122.45万元(其中,一期以现金出资2500万元,剩余622.45万元以公司非专利技术“高强度铝合金导线”认购,已于2011年11月全部足额认缴),从而控制了其51%的股权。北京英纳虽掌握多项高温超导材料的发明专利,“未来概念”十足。
2020年实现营业收入69.52亿元,同比增长33.94%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润5.6亿元,同比增长42.56%。
3、宝胜股份600973
公司的TF、PF低温超导电缆短样已经通过检测和论证,完成TF780米dummy电缆生产,并通过论证和交付;PF910米dummy电缆正在生产;MB低温超导电缆完成工艺研究和试制,超导短样生产合同已经签订。
公司2020年营收为341.4亿元,净利润为2.19亿元,过去三年平均ROE为4.02%。
4、西部超导688122
公司主要从事高端钛合金材料、超导产品及高性能高温合金的研发、生产和销售。
2020年实现营业收入21.13亿元,同比增长134.31%。
5、博威合金601137
2020年实现营业收入75.89亿元,同比增长-0.04%;归属于上市公司股东的净利润4.29亿元,同比增长-2.54%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润4亿元,同比增长1.63%。
6、东方钽业000962
射频超导加速器核心部件是射频超导加速器腔,通常由高品质纯铌材料制成。
公司2020年营收为6.76亿元,净利润为4931万元,过去三年平均ROE为3.46%。
有意思的是,本轮室温超导的概念带火的不仅仅是行情,更有不少提前“维权”的交流群,还没买股先进维权群,更有股民一头雾水:“我没亏怎么维权?”
对于网络上的各种传言,昨晚民生证券分析师第一时间开专家会议。结论是“常温常压目前都是不可能的,而且这个技术路径和可控核聚变一点关系都没有,请大家注意风险”。
上市公司方面也有回应,永鼎股份工作人员今日向媒体表示,公司在超导材料领域布局时间比较久,主要从事二代高温超导材料相关领域带材,虽然目前相关产品占公司业绩比重不大,但公司将持续向前推进产业化之路。对方还表示,室温超导是公司目前不涉及的,因为从技术层面来说还很难实现。02
室温超导意味着什么?
先要从超导体说起。
几乎所有导体都存在电阻,而电阻的存在会耗费局部电能,以热的方式散失。这使得从日常小电器到特高压电线,无不存在电能损耗。
超导体还具有完全抗磁性和约瑟夫森效应两个特征。磁悬浮列车就应用了完全抗磁性原理,列车和轨道上装备的超导磁体使列车悬浮在空中。通过改变轨道上磁场的取向,可以使列车保持向前运动。利用约瑟夫森效应,可以制作超导量子干涉仪,用于测量非常微小的磁信号。
早在1911年,荷兰物理学家卡末林·昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)就已发现,当温度降低至4.2K(约-268.95℃)时,浸泡在液氨里的金属汞的电阻会消失。但至今,超导材料都未获大规模应用,极端温度始终是材料进入超导状态的必备条件。
室温超导如果能实现,无疑会带来巨大突破。但早在2020年,Ranga Dias团队就石破天惊地宣布,研发出一种新型含碳的硫化氢材料,可在室温下实现超导。但这种新材料提出了另一极端条件——267GPa(267万个大气压)的高压。如此高压的实现难度和成本,都远超极端温度。
更具乌龙色彩的是,上述研究成果当年曾登上《自然》封面,最终却以撤稿结束。
而今,Ranga Dias团队研发的最新材料仅需1Gpa的压强即可实现常温超导。那么,这一压强数值究竟有没有实用意义?有人认为,这种压强要求仍不可能做成实用化导线,实现零下200度比实现1Gpa压强更容易且更经济,因此室温超导技术目前并没有产业化应用价值。有说法称,依靠普通等静压机完全可以实现1Gpa环境,超导商用已经在朝我们招手。
3月8日的《自然》网站上,再次登出这一研究。但无论如何,1Gpa的室温超导也同样有待其他物理学家验证。甚至由于撤稿前科,这一研究成果将面临更严格的审查。
北京时间3月9日凌晨,该研究的主要作者及论文主讲人、罗彻斯特大学机械工程系和物理与天文系助理教授Ranga Dias通过邮件表示,他对其团队此次的全新发现充满信心,他认为这将是一项重塑21世纪的革命性技术。不过他同时还指出,“要将我们对室温超导新材料的发现应用到任何规模的现实世界中,还需要几年的艰苦工作。”
李世燕教授在接受上海证券报记者采访时表示,该发现还有待证实,特别是该论文的作者此前已经有两个类似的发现不能被同行重复。
在他看来,就学术方面而言,物理学家们一直都在寻找室温超导体。如果该发现被证实,由于其所需压力也不算高(此次的合成和测试条件跟之前相比已经宽松很多),这将是诺贝尔奖级别的成果。
“从商业上来说,作者自己也成立了公司,他说得很清楚,现在不会把这个样品提供给别人,他们会试图将该材料商业化。虽然从目前合成量来说,样品只有不到1mm,极微量,但因为合成条件并不严苛,不排除后期大规模合成的可能。从应用场景来看,虽然是室温超导,但是因为需要上万个大气压,其应用的场景会极为有限。目前最重要的还是其他研究组来证实该发现。”李世燕说。
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21℃的室温超导真的要来了?让子弹再飞一会儿
据中科院物理所,2023年3月8日是美国物理学会的三月会议中的一天,可不要小看这一天,看似平平无奇的一天,却爆出来可能会改变世界,改变人类的物理学进展。
罗彻斯特大学的Dias团队宣称,他们发现了近常压的室温超导体,该超导体是由氢、氮、镥三种元素组成的三元相,该研究团队认为,其在大约10kbar(也就是1GPa,约相当于1万个大气压)下可以实现约294K(也就是约21℃)的室温超导电性。
超导是个啥,发现个室温超导为啥这么激动?
超导及其应用价值
超导态是材料的一种特殊状态,在超导态中,材料处于零电阻的状态中,初中二年级的物理告诉我们,电阻是材料普遍具有的性质,当电流流经材料时,其内部的晶格、杂质等会对载流子运动产生阻碍,载流子本身携带的能量会被转移到晶格上,宏观上造成焦耳热,电势也会相应下降。
而没有电阻的超导体就完全没有上述问题,电流流经超导体,既不会发热,也不会出现压降,因此电流可以无衰减地在超导体中流动。
很明显,超导体的意义是显而易见的,如果我们的电线都采用超导体,那就不会存在能量衰减。我们现阶段使用的特高压输电技术,其实就是提高输电线的电压,来尽可能降低能量损耗,可如果使用了超导电线,将完全不存在这个问题,将彻底改写整个行业,我们可以直接以市电电压传输电力,完全不需要变电站,我们或许可以直接使用直流电。
但是,由于超导Tc(超导转变温度,指超导体由正常态进入超导态的温度)的限制,这一设想完全无法实现,我们现在发现的绝大部分超导体Tc都在77K(-196℃)以下,这是液氮的沸点,Tc在这之下的超导体大部分时候是使用更加昂贵的液氦制冷来使其进入超导态,只有少部分铜基超导体Tc达到了77K之上,可以使用液氮制冷来使其进入超导态。
即便如此,超导体在我们日常生活中已经有了应用,医院的核磁共振便采用了超导体,这就涉及了超导体的另一重大应用方向,即产生大磁场。
当需要一个很大的磁场时,首先想到的是什么?磁铁?不不不,永磁体的磁场远远达不到要求,再回想一下初中二年级的物理知识,没错,通电螺线管!利用电流,我们也可以得到磁场,更令人振奋的是,磁感应强度与电流强度成正比,也就是说,电流越大,磁场越强。
但大电流就会遇到上文提到的两个问题,焦耳热与压降,大电流会产热,更令人绝望的是焦耳热与电流的平方成正比,因此,电流每增加一分,磁场就会相应增强一分,但产热会按平方增加,最终绝大多数能量都将转化为内能。
目前发现的高温超导体 | 图源自wiki焦耳热的来源是电阻,只要没有电阻,就可以完全不考虑焦耳热的影响,因此超导体在这里的意义就显而易见了,我们如果利用超导体线材制作线圈,就可以几乎无节制(磁场也可以抑制超导态,这里需要注意产生的磁场不能超过超导体的临界磁场)地提升线圈内的电流强度,进而获得强大的磁场。这就是核磁共振中强大磁性的来源。
除了以上场景,利用两个不同超导体做成的约瑟夫森结也有重要应用价值,我们可以利用它制作SQUID,这个装置是目前最精确的磁场探测装置,在超导量子计算机中也有重要应用。
看到这里,你应该对室温超导的意义有一定认知了,如果我们真的可以发现常压下的室温超导,那将使整个人类社会产生重大改变,我们现有的科技可能面临颠覆,能源问题得到重大缓解,对整个人类都具有重大进步意义。
简单介绍一下超导体的发现历程及其输运性质,这有利于我们理解Dias的工作。
这次的工作号称是近环境下的室温超导,通过上文,大家也能看到,Tc最高处的压强为1Gpa,大约1万个大气压,虽然还是很大,但相比于之前的270万个大气压,已经小了很多了,重复的难度也小了很多,相信已经有很多研究组已经开始着手重复实验了。
不过目前很多人对这个结果持观望态度,一方面是因为重复实验结果还没出来,另一方面或许是因为Dias之前的“前科”。
其实,在这之前,Dias就已经有了两个突破性的进展。一个是金属氢,另一个就是上一个室温超导。
Dias首先宣称自己在高压下合成了金属氢,相关文章发表在science上,但其他研究组没有重复出来,而他自己后来宣称,由于保存不当,保存金属氢的装置压力泄露,最终金属氢因为压力不足汽化消失了。后来,Dias也没有再合成金属氢。由此,金属氢可以说是成为了一桩“悬案”。
上次的氢化物室温超导也是由Dias合成的,其实现的压强高达270GPa,相关结果发表在nature上,但后续多个研究组试图重复该实验未果,并由于Dias未披露原始数据,多人认为其在磁化率的数据处理中使用了错误的方法,得到了并不能算正确的结论。因此在大家的一致抗议下,最终该文章被从nature上撤稿,当然,Dias研究团队所有成员都对该撤稿行为表示抗议,不过最终没有挽回。
正是因为这两起事件,领域内许多科学家对Dias研究团队其实持不信任态度,毕竟他们的数据结果总是比别人漂亮许多。但这次Dias给出很多原始数据,可以说全面又丰富,况且这次的成果只需要1GPa的压强,重复起来相对简单,想必我们很快就可以对该成果给出一个定论了。
原标题:《云南省高院专职审判委员会委员起绍洪一行调研楚雄市法院府院联动工作》

