首先声明一点,曹原发现的并不是常温超导现象,另外说明一下,如果现在有谁发现了常温超导现象的话,那么他一定可以得到诺贝尔物理学奖。
这本来是去年的事,不知从何时起又被炒起来了,曹原是中国人,1996年出生的他现在正在麻省理工攻读博士学位,前一段时间他发现了石墨烯特殊超导现象,并且以第一作者的身份在世界顶级科学期刊Nature上发表了两篇论文,可以说是名声大振。
超导现象一直以来是科学家乐于研究的,如果一个导体实现了超导,那么就意味着用这个导体传输电流的时候不会发热,也就是不会导致能量损失,这对于科学界来说意义重大,如果常温超导可以实现,那么就意味着世界每年就会节省大量的电能,如果传输电量的材料可以使用超导体的话,那么就会将能源消耗减少到最低。
但是超导体有一个很特殊的地方,那就是它对温度有严格的要求,一些材料只能够在零下269摄氏度的时候才能变成超导体,但是使用这些材料是很昂贵的,完全不合实际。在曹原的研究中,他发现石墨烯也有可能成为超导体,但是他的发现伟大之处不在于石墨烯超导的温度,而是他使用的方法给了其它科学家一个全新的思路。
科学界研究超导现象已经有100于年的时间了,1911年,荷兰一个科学家发现,用液氮冷却汞,当汞的温度下降到4.2k的时候,汞的电阻完全消失,这算是拉开了超导材料研究的序幕。科学家后来还发现,如果将汞置于高压条件下,其临界温度将达到令人难以置信的164k,然而这些距离常温超导来说还是太远了,常温一般来说是20-30摄氏度,也就是300k左右,可见超导现象的研究还有很长的路要走。
曹原发现的石墨烯超导时的临界温度为1.7k,接近绝对零度,怎会是常温超导,只不过他采用的方法很特殊,他发现了当两层石墨烯的夹角为魔角(1.05°到1.16°)的时候,双层石墨烯就具有了超导性能,以往科学家都是采用施压的方法升高材料的临界超导温度,但是曹原仅仅是旋转了石墨烯的角度就实现了这一点,可谓是一种全新的思维方式。