高溫超導突傳重大突破。

美國團隊宣布高溫超導實現新的突破。8月13日消息，美國紐約州立大學布法羅分校的研究團隊公布了一項基于稀土鋇銅氧化物(REBCO)的超高性能超導線材的制備成果，為世界上性能最高的高溫超導線段，同時性價比指標顯著提高。

超導體是指在特定轉變溫度之下電阻為零且呈現完全抗磁性(即邁斯納效應)的材料，能廣泛應用于電力傳輸和儲能、醫學成像、磁懸浮列車、量子計算等領域。其中，高溫超導的機制更是被視為凝聚態物理“皇冠上的明珠”。

目前，低溫超導材料及應用仍占超導市場總量絕大多數。分析機構認為，當前高溫超導帶材尚未得到大規模商業化應用，主要原因在于帶材大規模制備技術尚不成熟以及生產成本較高。超導材料未來應用的潛力巨大，高溫超導材料商業化進程有望加速。

重大突破

8月13日消息，美國紐約州立大學布法羅分校的研究團隊公布了一項基于稀土鋇銅氧化物(REBCO)的超高性能超導線材的制備成果，為世界上性能最高的高溫超導線段，同時性價比指標顯著提高。

相關研究成果發表在最新一期《自然·通訊》雜志上。

參與此項研究的除了來自紐約州立大學布法羅分校的研究人員之外，還有來自加拿大漢密爾頓的麥克馬斯特大學以及意大利薩萊諾大學物理系和薩萊諾的CNR-SPIN單元的聯合實驗室的研究人員。

根據實現溫度不同，超導體可分為低溫超導材料和高溫超導材料。低溫超導材料通常需要借助4K(-269℃)的液氦來實現20K以下的環境來實現超導電性，高溫超導(HTS)所需的溫度相對來說要高得多，通常可以達到40K(-233℃)，甚至-100℃以上。目前主要得到應用的仍然為低溫超導材料。

美國紐約州立大學布法羅分校的研究團隊宣布，新的HTS導線涵蓋所有磁場和從5K(-268℃)到77K(-196℃)的工作溫度范圍。在4.2K時，新HTS導線在沒有外部磁場的情況下，每平方厘米可承載1.9億安培的電流;在7特斯拉磁場下，每平方厘米可承載9000萬安培的電流。

在更高的20K(-253℃)時，在沒有外部磁場的情況下，這些導線每平方厘米仍可承載超過1.5億安培的電流;在7特斯拉磁場下，每平方厘米可承載超過6000萬安培的電流。20K也是商業核聚變的預期應用溫度。

美國紐約州立大學布法羅分校在新聞稿中表示，這是迄今為止報告的所有磁場和工作溫度下，臨界電流密度和釘扎力的最高值。

“盡管該團隊的高溫超導薄膜只有0.2微米厚，但它可以攜帶與商用超導導線相當的電流，而商用超導導線的高溫超導薄膜幾乎是其厚度的10倍。”該校表示。

該研究的通訊作者、紐約州立大學杰出教授和紐約帝國創新教授阿米特·戈亞爾(Amit Goyal)認為，最新的研究結果將幫助引導行業進一步優化其沉積技術和制造條件，從而顯著提高商用涂層導體的性價比。提高性價比對于完全實現超導體的眾多大規模、設想中的應用是必需的。

他進一步說明，研究的結果表明，優化后的商業HTS線材仍有顯著的性能提升空間，因此有潛力實現成本的相應降低。